高考物理复习第二章相互作用微极值问题备考练习题

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高考复习第二章相互作用

第二章相互作用第1单元力重力和弹力摩擦力【例1】如图所示，两物体重力分别为G 1、G 2，两弹簧劲度系数分别为k 1、k 2，弹簧两端与物体和地面相连。

用竖直向上的力缓慢向上拉G 2，最后平衡时拉力F=G 1+2G 2，求该过程系统重力势能的增量。

练习1.关于两物体之间的弹力和摩擦力，下列说法中正确的是( )A.有摩擦力一定有弹力B.摩擦力的大小与弹力成正比C.有弹力一定有摩擦力D.弹力是动力，摩擦力是阻力2.如图，两本书A 、B 逐页交叉后叠放在一起并平放在光滑的水平桌面上，设每张书页的质量为5g ，每本书均是200张，纸与纸之间的动摩擦因数为0.3,问至少要用多大的水平力才能将它们拉开?(g 取10米/秒2)3、弹簧秤的读数是它受到的合外力吗？【例2】小车向右做初速为零的匀加速运动，物体恰好沿车后壁匀速下滑。

试分析下滑过程中物体所受摩擦力的方向和物体速度方向的关系。

例题分析：例3、下面关于摩擦力的说法正确的是：A 、阻碍物体运动的力称为摩擦力；B 、滑动摩擦力方向总是与物体的运动方向相反；C 、静摩擦力的方向不可能与运动方向垂直；D 、接触面上的摩擦力总是与接触面平行。

例4、如图所示，物体受水平力F 作用，物体和放在水平面上的斜面都处于静止，若水平力F 增大一些，整个装置仍处于静止，则：A 、斜面对物体的弹力一定增大；B 、斜面与物体间的摩擦力一定增大；C 、水平面对斜面的摩擦力不一定增大；F k 2 Δx 2/ k 1G 1 Δx 2 G 2 Δx 1 Δx 1/ FG 1 G 2 k 2 k 1 a v 相对D 、水平面对斜面的弹力一定增大；例5、用一个水平推力F=Kt （K 为恒量，t 为时间）把一重为G 的物体压在竖直的足够高的平整墙上，如图所示，从t=0开始物体所受的摩擦力f 随时间t 变化关系是哪一个？（3）共点的两个力合力的大小范围是|F 1－F 2| ≤ F 合≤ F 1＋F 2（4）共点的三个力合力的最大值为三个力的大小之和，最小值可能为零。

新人教版高考物理一轮复习题及答案解析第二章相互作用

第二章相互作用2015高考考向前瞻(1)本章主要考查共点力作用下物体的平衡条件的应用，平衡条件推论的应用；共点力作用下的平衡与牛顿运动定律、动能定理、功能关系相结合，与电场及磁场中的带电体的运动相结合，是高考命题的热点。

(2)以生活中的实际问题为背景考查力学知识是今后高考命题的一大趋势。

第1节弹力__摩擦力弹力[记一记]1．弹力(1)定义:发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。

(1)从近三年高考试题考点分布可以看出，高考对本章内容的考查重点有:弹力、摩擦力的分析与计算，共点力平衡的条件及应用，涉及的解题方法主要有力的合成法、正交分解法、整体法和隔离法的应用等。

(2)高考对本章内容主要以选择题形式考查，静摩擦力的分析、物体受力分析及平衡条件的应用是本章的常考内容。

(2)产生条件:①两物体相互接触；②发生弹性形变。

(3)方向:弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反。

2．胡克定律(1)内容:弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。

(2)表达式:F＝kx。

①k是弹簧的劲度系数，单位为牛/米；k的大小由弹簧自身性质决定。

②x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度。

[试一试]1．(2014·清远质检)如图2－1－1所示，小车受到水平向右的弹力作用，与该弹力的有关说法中正确的是()图2－1－1A．弹簧发生拉伸形变B．弹簧发生压缩形变C．该弹力是小车形变引起的D．该弹力的施力物体是小车解析:选A小车受到水平向右的弹力作用，弹簧发生拉伸形变，该弹力是弹簧形变引起的，该弹力的施力物体是弹簧，选项A正确，B、C、D错误。

摩擦力的大小和方向[想一想](1)摩擦力的方向与物体的运动方向不相同就相反，这种说法对吗？(2)物体m沿水平面滑动时，受到的滑动摩擦力大小一定等于μmg吗？(3)滑动摩擦力是不是一定阻碍物体的运动？提示:(1)摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，也可以相反，还可以与物体的运动方向成任何角度，但一定与相对运动方向相反。

2025版高考物理一轮总复习第2章相互作用专题强化2动态平衡问题平衡中的临界和极值问题提能训练

其次章专题强化二基础过关练题组一动态平衡问题1. (2024·安徽蚌埠检测)如图甲，一台空调外机用两个三角形支架固定在外墙上，空调外机的重心恰好在支架水平横梁OA和斜梁OB的连接点O的上方，图乙为示意图。

假如把斜梁加长一点，即B点下移，仍保持连接点O的位置不变，横梁照旧水平，这时OA对O点的作用力F1和OB对O点的作用力F2将如何变更( B )A．F1变大，F2变大B．F1变小，F2变小C．F1变大，F2变小D．F1变小，F2变大[解析]设OA与OB之间的夹角为α，对O点受力分析可知F压＝G，F2＝F压sin α，F1＝F压tan α，因斜梁加长，所以α角变大，由数学学问可知，F1变小，F2变小，B正确，A、C、D错误。

2．(2024·江西上饶市模拟)如图所示，轻绳a的一端固定于竖直墙壁，另一端拴连一个光滑圆环。

轻绳b穿过圆环，一端拴连一个物体，用力拉住另一端C将物体吊起，使其处于静止状态。

不计圆环受到的重力，现将C端沿竖直方向上移一小段距离，待系统重新静止时( B )A．绳a与竖直方向的夹角不变B．绳b的倾斜段与绳a的夹角变小C．绳a中的张力变大D ．绳b 中的张力变小[解析] 轻绳b 穿过圆环，一端拴连一个物体，可知轻绳b 的拉力与物体重力相等，依据力的合成法则可知轻绳b 与连接物体绳子拉力的合力F 方向与a 绳共线，用力拉住另一端C 将物体吊起，可知绳a 与竖直方向的夹角变大，故A 、D 错误；轻绳b 与F 的夹角变大，则绳b 的倾斜段与绳a 的夹角变小，故B 正确；依据力的合成法则可知，两分力的夹角变大，合力变小，故绳a 中的张力变小，故C 错误。

故选B 。

3. (多选)(2024·福建漳州质检)如图，用硬铁丝弯成的光滑半圆环竖直放置，最高点B 处固定一小滑轮，质量为m 的小球A 穿在环上。

现用细绳一端拴在小球A 上，另一端跨过滑轮用力F 拉动，使小球A 缓慢向上移动。

高考物理一轮复习第二单元相互作用(含最新例题详解)

生力,等弹簧被压缩一段距离
后才反过来给手一个弹力【解析】力依存于物体,而物体不依存于力,A 项错误;一个物
体同时受到多个力的作用时,该物体是受力物体,而每个力对应一个施力物体,B 项正确;弹力是施力物体发生弹性形变而对受力物体的作用力,C 项中书本受到的弹力是由桌面发生微小形变而对书本产生的力,C 项错误;压缩弹簧时,手给弹簧的压力与弹簧给手的
在竖直方向有:μ1F=mBg;以 A、B 整体为研究对象,在水平方向
有:F=μ2(mA+mB)g,由此可得��
��
=1-�� 1 �� 2 ,故
�� 1�� 2
B
项正确。
【答案】B
3.(2010 新课标全国高考)一根轻质弹簧一端固定,用大小为 F1 的力压弹簧的另一端,平衡时长度为 l1;改用大小为 F2 的力拉弹簧, 平衡时长度为 l2。弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的
变化了,不
管是其③
改变,还是④
改变,都说这个物体的
运动状态发生了变化。
2.物体的形变:在外界的作用下,物体的⑤
发生的
变化。
3.力:物体与物体之间的⑥
作用,是改变物体的运
动状态、产生⑦
的原因。
4.力的矢量性:力是矢量,既有⑧
,又有⑨
,
力的大小可以用⑩
测量。在国际单位制中,力的单位是
,简称
,符号 N。
劲度系数为( )。
A.��2-��1 B.��2+��1 C.��2+��1 D.��2-��1
�� 2 -��1

高三物理一轮第二章相互作用复习测试题及答案解析

绝密★启用前高三物理一轮第二章相互作用复习测试题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。

第Ⅰ卷一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)1.如图所示，在水平天花板的A点处固定一根轻杆a，杆与天花板保持垂直．杆的下端有一个轻滑轮O.另一根细线上端固定在该天花板的B点处，细线跨过滑轮O，下端系一个重为G的物体，BO段细线与天花板的夹角为θ＝30°.系统保持静止，不计一切摩擦．下列说法中正确的是()A．细线BO对天花板的拉力大小是B．a杆对滑轮的作用力大小是C．a杆和细线对滑轮的合力大小是GD．a杆对滑轮的作用力大小是G2.两物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图所示，OA，OB与水平面的夹角分别为30°、60°，M、m均处于静止状态．则()A．绳OA对M的拉力大小大于绳OB对M的拉力B．绳OA对M的拉力大小等于绳OB对M的拉力C．m受到水平面的静摩擦力大小为零D．m受到水平面的静摩擦力的方向水平向左3.如下图所示，放在斜面上的物体处于静止状态. 斜面倾角为30°物体质量为m，若想使物体沿斜面从静止开始下滑，至少需要施加平行斜面向下的推力F＝0.2mg，则()A．若F变为大小0.1mg沿斜面向下的推力，则物体与斜面的摩擦力是0.1mgB．若F变为大小0.1mg沿斜面向上的推力，则物体与斜面的摩擦力是0.2mgC．若想使物体沿斜面从静止开始上滑，F至少应变为大小1.2mg沿斜面向上的推力D．若F变为大小0.8mg沿斜面向上的推力，则物体与斜面的摩擦力是0.7mg4.如图所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m＝1.0 kg的物体．细绳的一端与物体相连．另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连．物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为4.9 N．关于物体受力的判断(取g＝9.8 m/s2)．下列说法正确的是()A．斜面对物体的摩擦力大小为零B．斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N，方向沿斜面向上C．斜面对物体的支持力大小为4.9N，方向竖直向上D．斜面对物体的支持力大小为4.9 N，方向垂直斜面向上5.作用于O点的三力平衡，设其中一个力大小为F1，沿y轴正方向，力F2大小未知，与x轴负方向夹角为θ，如图所示．下列关于第三个力F3的判断中正确的是()A．力F3只能在第四象限B．力F3与F2夹角越小，则F2和F3的合力越小C．F3的最小值为F1cosθD．力F3可能在第一象限的任意区域6.如图所示，用平行于斜面体A的斜面的轻弹簧将物块P拴接在挡板B上，在物块P上施加沿斜面向上的推力F，整个系统处于静止状态．下列说法正确的是()A．物块P与斜面之间一定存在摩擦力B．弹簧的弹力一定沿斜面向下C．地面对斜面体A的摩擦力水平向左D．若增大推力，则弹簧弹力一定减小7.如图所示，水平细杆上套一细环A，环A和球B间用一轻质细绳相连，质量分别为mA、mB(mA>mB)，B球受到水平风力作用，细绳与竖直方向的夹角为θ，A环与B球都保持静止，则下列说法正确的是()A．B球受到的风力大小为mAg sinθB．当风力增大时，杆对A环的支持力不变C．A环与水平细杆间的动摩擦因数为tanθD．当风力增大时，轻质绳对B球的拉力仍保持不变8.粗细均匀的电线架在A，B两根电线杆之间．由于热胀冷缩，电线在夏、冬两季呈现如图所示的两种形状，电线杆始终处于竖直状态，下列说法中正确的是()A．冬季，电线对电线杆的拉力较大B．夏季，电线对电线杆的拉力较大C．夏季与冬季，电线对电线杆的拉力一样大D．夏季，杆对地面的压力较大9.如图所示，物体B的上表面水平，当A、B相对静止沿斜面匀速下滑时，设B给A的摩擦力为F f1，水平面给斜面体C的摩擦力为F f2，则()A．F f1＝0，F f2＝0B．F f1水平向右，F f2水平向左C．F f1水平向左，F f2水平向右D．F f1＝0，F f2水平向右10.如图所示，在粗糙绝缘的水平地面上放置一带正电的物体甲，现将另一个也带正电的物体乙沿着以甲为圆心的竖直平面内的圆弧由M点移动到N点，若此过程中甲始终保持静止，甲、乙两物体可视为质点，则下列说法正确的是()A．乙的电势能先增大后减小B．甲对地面的压力先增大后减小C．甲受到地面的摩擦力不变D．甲受到地面的摩擦力先增大后减小11.如图所示，三根长度均为l的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距2l.现在C点悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点可施加力的最小值为()A．mgB．mgC．mgD．mg12.在新疆克拉玛依航空旅游节上，解放军八一跳伞队带来了精彩的表演．如图所示，某段时间内将伞对运动员的作用力简化为两根绳子对运动员的拉力，设两绳与竖直方向的夹角均为30°，运动员重力为G(不计运动员所受空气阻力)，若运动员匀速运动，则每根绳的拉力为()A．B．C．D．G13.如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机，三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成30°角，则每根支架中承受的压力大小为()A．mgB．mgC．mgD．mg14.壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行，关于它在此平面内的受力分析，下列图示中正确的是()A．B．C．D．15.如图所示，在水平桌面上放一木块，用从零开始逐渐增大的水平拉力F拉着木块沿桌面运动，则木块所受到的摩擦力F f随拉力F变化的图象(木块与地面间的最大静摩擦力略大于滑动摩擦力)正确的是下图中的()A．B．C．D．16.如图所示，一条细绳跨过定滑轮连接两个小球A，B，它们都穿在一根光滑的竖直杆上，不计绳与滑轮间的摩擦，当两球平衡时OA绳与水平方向的夹角为2θ，OB绳与水平方向的夹角为θ，则球A，B的质量之比为()A．2cosθ∶1B．1∶2cosθC．tanθ∶1D．1∶2sinθ17.如图所示，有一重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到注满为止，此过程中容器始终保持静止，则下列说法正确的是()A．容器受到的摩擦力不断增大B．容器受到的摩擦力不变C．水平力F必须逐渐增大D．容器受到的合力逐渐增大18.如图是“探究求合力的方法”实验示意图．图甲表示在两个拉力F1、F2的共同作用下，将橡皮条的结点拉长到O点；图乙表示准备用一个拉力F拉橡皮条．下列说法正确的是()A．甲实验时，两个拉力的大小应相等B．甲实验时，两个拉力的方向应互相垂直C．乙实验时，只须使橡皮条的伸长量与甲实验相等D．乙实验时，仍须将橡皮条的结点拉到O点19.如图，一条不可伸长的轻质细绳一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物，另一端与一轻质绳相连于c点，ac＝，c点悬挂质量为m2的重物，平衡时ac正好水平，此时质量为m1的重物的上表面正好与ac在同一水平线上且到b点的距离为l，到a点的距离为l，则两重物的质量之比为()A．B．2C．D．20.如图所示，倾角α的斜面体，质量为M，静止放在粗糙的水平地面上．质量为m的木块沿斜面由静止开始加速滑下．已知斜面体的斜面是光滑的，底面是粗糙的；且在木块加速下滑过程中斜面体始终保持静止，则()A．木块对斜面的压力为mg sinαB．木块沿斜面下滑的加速度为g cosαC．斜面体对地面的压力大于(m＋M)gD．斜面体对地面的静摩擦力方向水平向右第Ⅱ卷二、非选择题(共4小题,每小题10.0分,共40分)21.在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，先用一个弹簧秤将橡皮条的另一端拉到某－点并记下该点的位置；再将橡皮条的另一端系两根细绳，细绳的另一端都有绳套，用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条．(1)以下操作中正确的是________A．同一次实验过程中，O点位置允许变动B．实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度C．实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O点D．实验中，两弹簧秤之间夹角应取适当角度(2)如图甲所示，两弹簧秤的读数分别为________N和________N.(3)图乙中A、B两图是两位同学得到的实验结果，其中符合实际的是________图．(4)本实验采用的科学方法是________A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法．22.如图所示，α＝30°，装置的重力和摩擦力均不计，若用F＝100 N的水平推力使滑块B保持静止，则工件上受到的向上的弹力多大？23.如图所示，水平轻杆的一端固定在墙上，轻绳与竖直方向的夹角为37°，小球的重力为12 N，轻绳的拉力为10 N，水平轻弹簧的拉力为9 N，求轻杆对小球的作用力．24.如图所示，轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定，杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30°的夹角．若在B点悬挂一个定滑轮(不计重力)，某人用它匀速地提起重物．已知重物的质量m＝30 kg，人的质量M＝50 kg，g取10 m/s2.试求：(1)此时地面对人的支持力的大小；(2)轻杆BC所受力的大小．答案与解析1.【答案】D【解析】细线对天花板的拉力等于物体的重力G；以滑轮为研究对象，两段绳的拉力都是G，互成120°，因此合力大小是G，根据共点力平衡，a杆对滑轮的作用力大小也是G(方向与竖直方向成60°斜向右上方)；a杆和细线对滑轮的合力大小为零．2.【答案】D【解析】设绳OA对M的拉力为FA，绳OB对M的拉力为FB，由O点合力为零可得：FA·cos 30°＝FB·cos 60°即FA＝FB，故A、B均错误；因FB>FA，物体m有向右滑动的趋势，m受到水平面的摩擦力的方向水平向左，C错误，D正确．3.【答案】C【解析】施加平行斜面向下的推力F＝0.2mg，根据共点力平衡，有：F＋mg sin 30°＝F f，解得F f＝0.7mg，当推力F变为0.1mg，方向仍然沿斜面向下，此时物体处于静止状态，所受的摩擦力F f＝mg sin 30°＋0.1mg ＝0.6mg.故A错误；当F的大小为0.1mg，方向向上时，则物体仍然处于静止状态，有mg sin 30°＝F＋F f，解得F f＝0.4mg.故B错误；若想使物体沿斜面从静止开始上滑，摩擦力方向沿斜面向下，根据共点力平衡有：F＝mg sin 30°＋F f＝0.5mg＋0.7mg＝1.2mg.故C正确；若F大小为0.8mg，方向沿斜面向上，则物体处于静止状态，所受摩擦力为静摩擦力，根据共点力平衡有：mg sin 30°＋F f＝F，解得F f＝0.3mg.故D错误．4.【答案】A【解析】对物体进行受力分析可知重力沿斜面方向向下的分力Gx＝mg sin 30°＝4.9 N，恰好与弹簧的弹力相等，根据平衡条件可知物体不受摩擦力作用，故A正确，B错误；根据平衡有，F N＝mg cos 30°＝4.9 N，方向垂直于斜面向上，故C、D错误．5.【答案】C【解析】O点受三力平衡，因此F2、F3的合力大小等于F1，方向与F1相反，故B错误；作出平行四边形，由图可以看出F3的方向范围为第一象限中F2反方向下侧及第四象限，故A、D错；当F3⊥F2时，F3最小，F3＝F1cosθ，故C正确．6.【答案】C【解析】对物块P受力分析可知，若推力F与弹簧弹力的合力平衡了物块重力沿斜面向下的分力，则无摩擦力，A错误；弹簧处于拉伸或压缩状态物块P均可能保持静止状态，B错误；由整体法可知地面对斜面体A的静摩擦力平衡了推力F水平向右的分力，C正确；增大推力F若物块保持静止则弹簧的弹力不变，D错误．7.【答案】B【解析】对球B受力分析，受重力、风力和拉力，如图甲由几何知识，风力：F＝mBg tanθ，故A错误；把环和球当作一个整体，对其受力分析，受重力(mA＋mB)g、支持力F N、风力F和向左的摩擦力F f，如图乙，根据共点力平衡条件可得：杆对A环的支持力：F N＝(mA＋mB)g可见，当风力增大时，杆对A环的支持力不变，B正确；A所受摩擦力为静摩擦力，动摩擦因数为μ不能由滑动摩擦力公式求出，故C错误；由图甲可得绳对B球的拉力：F T＝，当风力增大时，θ增大，则F T增大．故D错误．8.【答案】A【解析】以整条电线为研究对象，受力分析如图所示：由共点力的平衡条件知，两电线杆对电线的弹力的合力与其重力平衡，由几何关系得：F cosθ＝，即：F＝，由于夏天气温较高，电线的体积会膨胀，两杆正中部位电线下坠的距离h变大，则电线在杆上固定处的切线方向与竖直方向的夹角θ变小，故变小，所以两电线杆处的电线拉力与冬天相比是变小．电线杆上的电线的质量一定，受力平衡，夏季、冬季杆对地面的压力相等．所以选项A正确．9.【答案】A10.【答案】B【解析】因为物体乙沿着以甲为圆心的竖直平面内的圆弧由M点移动到N点，而此圆弧为等势面，因而电场力不做功，则乙的电势能不变，故A错误；当物体乙由M点运动到最高点过程中，对物体甲受力分析，如图，受重力G、地面的支持力F N、摩擦力F f以及静电力F；将静电力正交分解，由共点力平衡条件得到：F sinθ－F f＝0①F N－F cosθ－mg＝0②由①②两式可解得：F N＝mg＋F cosθ；F f＝F sinθ；其中G与F不变，θ逐渐减小为零，因而支持力F N逐渐变大，F f逐渐变小；同理当乙由甲的正上方向右运动时，θ由零逐渐增大，因而支持力F N逐渐变小，F f逐渐变大；综合以上两个过程可知：物体甲受到地面的支持力F N先增大后减小，物体甲受到地面的摩擦力先减小后增大，故B正确，C、D错误．11.【答案】C12.【答案】A【解析】由于运动员匀速运动，合力为0，所以有2F cos 30°＝G，每根绳的拉力为F＝，选项A正确．13.【答案】D【解析】三根支架的支持力在竖直方向的分力之和等于照相机的重力，即3F cos 30°＝mg，F＝mg，故D正确．14.【答案】A【解析】壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行，受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，图示中A正确．15.【答案】D【解析】对木块受力分析，受到重力、支持力、拉力和摩擦力；木块静止不动时，拉力和静摩擦力二力平衡，此时静摩擦力随着拉力的增大而增大；木块运动以后，摩擦力突变为滑动摩擦力，滑动摩擦力与正压力成正比，故滑动摩擦力不变，等于μmg；最大静摩擦力略大于滑动摩擦力；故选D.16.【答案】A【解析】以A为研究对象，根据平衡条件得：F T sin 2θ＝mAg.以B为研究对象，根据平衡条件得：F T sinθ＝，解得mA∶mB＝2cosθ∶1，故A正确．mBg17.【答案】A【解析】由于容器始终保持静止，故摩擦力为静摩擦力，而且始终与容器受到的重力平衡，由于水的质量不断增大，因此静摩擦力也随之增大，只有A正确．18.【答案】D【解析】图甲实验时，两个拉力的大小适当，将橡皮筋拉到O点，并非要求它们的大小一定相等，故A错误；实验时两个分力的夹角大小适当即可，并非要求一定垂直，故B错误；图乙实验时，要求橡皮条的伸长量和形变方向与甲实验相等，即将橡皮筋拉到同一点，故C错误；为了保证两次拉橡皮筋效果相同，图乙实验时，仍须将橡皮条的结点拉到O点，故D正确．19.【答案】C【解析】取c点为研究对象，设此时bc绳与水平方向夹角为θ.方法一合成法因c点处于平衡状态，所以任意两个力的合力均与第三个力大小相等，方向相反，根据平行四边形定则将力F与m1g合成，如图甲，则sinθ＝，而sinθ＝＝，所以＝，C对．方法二效果分解法因c点处于平衡状态，所以可在F、m1g方向上分解m2g，如图乙，则同样有sinθ＝，所以＝，C 对．方法三正交分解法将倾斜绳拉力m1g沿竖直方向和水平方向分解，如图丙，则m1g sinθ＝m2g，同样可得＝，C对．20.【答案】D【解析】对木块受力分析可知，木块对斜面的压力为mg cosα；故A错误；木块下滑的加速度a＝g sinα；故B错误；以M和m整体为研究对象，受力图如图．将加速度a分解为水平方向和竖直方向，如图．根据牛顿第二定律得；对竖直方向F N＝(M＋m)g－ma sinα；对水平方向F f＝ma cosα，方向水平向左；故斜面体对地面的摩擦力向右，故D正确．21.【答案】(1)BD(2)4.00 2.50(3)B(4)B【解析】(1)本实验研究合力与分力的关系，合力与分力是等效的，同一次实验过程中，O点位置不能变动，以保证橡皮筋伸长的长度相同，效果相同．故A错误；本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边定则，为了减小实验误差，弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，否则，作出的是拉力在纸面上的分力，误差较大．读数时视线必须与刻度尺垂直，防止视觉误差．故B正确；本实验只要使两次效果相同就行，两个弹簧称拉力的大小和方向都没有限制，不需要先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，两弹簧秤之间夹角应取适当角度，要方便作图，故C错误，D正确；(2)根据图象可知，两弹簧秤的读数分别为4.00 N和2.50 N(3)F1，F2合力的理论值是指通过平行四边形定则求出的合力值，而其实验值是指一个弹簧拉橡皮条时所测得的数值，一定沿AO方向，由此可知F是F1，F2合力的理论值，F′是合力的实验值；由于误差的存在，作图法得到的合力与实验值有一定的差别，故B更符合实验事实．(4)本实验采用的科学方法是等效替代法，故B正确．22.【答案】100N【解析】对B受力分析如图甲，得F2sinα＝F对装置上部分受力分析如图乙，其中N为工件对装置的压力．得：N＝F2′cosα又F2与F2′为一对作用力和反作用力，所以F2′＝F2可得：N＝F＝100N由牛顿第三定律得：工件受到的向上的弹力为100N.23.【答案】5 N方向与竖直方向成37°角斜向上【解析】本题考查轻绳、轻杆、轻弹簧中力的方向及大小的特点，解题时要结合题意及小球处于平衡状态的受力特点．以小球为研究对象，受力分析如图所示，小球受四个力的作用：重力、轻绳的拉力、轻弹簧的拉力、轻杆的作用力，其中轻杆的作用力的方向和大小不能确定，重力、弹簧的弹力二者的合力的大小为F＝＝15 N设F与竖直方向夹角为α，sinα＝＝，则α＝37°即方向与竖直方向成37°角斜向下，这个力与轻绳的拉力恰好在同一条直线上．根据物体平衡的条件可知，轻杆对小球的作用力大小为5 N，方向与竖直方向成37°角斜向上．24.【答案】(1)200 N(2)400N【解析】(1)对人进行受力分析，根据平衡条件有：F N＝Mg－mg＝(500－300) N＝200 N (2)滑轮对结点B的拉力为：F T＝2mg＝2×30×10 N＝600 N以结点B为研究对象，进行受力分析，如图，根据共点力平衡得，＝F T tan 30°＝600×N＝200NFAB＝＝＝400NFBC由牛顿第三定律得，轻杆BC所受力的大小为400N.。

高三物理一轮复习第二章_相互作用_检测_word版有答案

章末检测提升(二)第二章相互作用一、选择题(本大题共10小题，共40分．每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态．现对B施加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F1，A对B的作用力为F2，地面对A 的作用力为F3，若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中()A．F1保持不变，F3缓慢增大B．F1缓慢增大，F3保持不变C．F2缓慢增大，F3缓慢增大D．F2缓慢增大，F3保持不变解析：如图所示，球B受到四个力作用，整个系统保持静止，则θ不变，F2cos θ＝F＋mg.若F缓慢增加，则F2增加，F2sinθ＝F1，若F2缓慢增加，则F1增加；对于整体而言，地面对A的摩擦力F f＝F1，地面对A的支持力F N＝F＋G总，F f和F N均缓慢增加，所以F3缓慢增加，C项对．答案：C2．如图所示，A、B两木块放在水平面上，它们之间用细线相连，两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角一样，两木块与水平面间的动摩擦因数相同．先后用水平力F1和F2拉着A、B一起匀速运动，线上的张力分别为F T1和F T2，则()A．F1≠F2B．F1＝F2C．F T1＞F T2D．F T1＝F T2解析：取A、B为整体分析可知，F1＝F2＝μ(m A＋m B)g.隔离A物体，应用平衡条件可得F T1sinθ＝μ(m A g－F T1cosθ)，F T2sinθ＝μ(m A g＋F T2cosθ)，比较可得F T2＞F T1.答案：B3．(多选)如图所示，铁板AB与水平地面之间的夹角为θ，一块磁铁吸附在铁板下方．在缓慢抬起铁板的B端使θ角增大(始终小于90°)的过程中，磁铁始终相对于铁板静止．下列说法正确的是()A．磁铁所受合外力逐渐减小B．磁铁始终受到3个力的作用C．磁铁受到的摩擦力逐渐增大D．铁板对磁铁的弹力逐渐增大解析：以磁铁为研究对象进行受力分析可知，在缓慢抬起铁板B端的过程中磁铁相对铁板静止，因此磁铁所受合外力始终为零，A项错误；磁铁受重力、铁板的吸引力、铁板的弹力、铁板的摩擦力共4个力作用，如图所示，B项错误；由受力平衡关系可得，θ角增大的过程中磁铁受到的摩擦力F f＝mg sinθ逐渐增大，铁板对磁铁的弹力F N＝F引－mg cosθ也逐渐增大，C、D两项正确．答案：CD4．(多选)如图所示，物体m通过定滑轮牵引另一水平面上的物体沿斜面匀速下滑，此过程中斜面仍静止，斜面质量为M，则水平地面对斜面体()A．无摩擦力B．有水平向右的摩擦力C．支持力为(M＋m)g D．支持力小于(M＋m)g解析：设斜面夹角为θ，细绳的拉力为F T，M、m整体处于平衡状态，对M、m整体受力分析可得平衡方程F T cosθ＝F静，F T sinθ＋F N＝(M＋m)g，故F静方向水平向右，B、D正确．答案：BD5．(2014·江苏盐城一模)如图所示，壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行，关于它在此平面内的受力分析，下列图示中正确的是()解析：壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行，受到的竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，二者为平衡力，A项正确．答案：A6．如图所示，不计重力的轻杆OP能以O为轴在竖直平面内自由转动，P端悬挂一重物，另用一根轻绳通过定滑轮系在P端．当OP和竖直方向的夹角α缓慢逐渐增大时(0<α<90°)，OP的弹力F T和绳子的张力F的大小变化是()A．F T不变，F变大B．F T不变，F先变大后变小C．F T先变小后变大，F变大D．F T先变大后变小，F不变解析：设上面绳子为a，下面绳子为b；如图所示，以杆上P点为研究对象，P点受到三个力作用：杆对绳的弹力F T、绳b的拉力(大小等于重物重力G)、绳a的拉力F；三力组合成一个矢量三角形，且力的三角形与几何三角形APO相似；由于力的三角形与几何三角形相似，可由几何边长的变化判定对应力大小的变化：随着细绳a慢慢放下，几何边AP变长、PO边不变，则绳a的拉力F增大，杆所受压力F T 不变，故选项A正确．答案：A7．如图所示，运动员的双手握紧竖直放置的圆形器械，在手臂OA沿由水平方向缓慢移到A′位置过程中，若手臂OA、OB的拉力分别为F A和F B，下列表述正确的是()A．F A一定小于运动员的重力GB．F A与F B的合力始终大小不变C．F A的大小保持不变D．F B的大小保持不变解析：在手臂OA沿由水平方向缓慢移到A′位置的过程中，人的受力平衡图如图所示，由图可知F A是逐渐减小的，但不一定小于运动员的重力，选项A、C错误；F B是逐渐减小的，选项D错误；F A与F B的合力始终等于人的重力，大小不变，选项B正确．答案：B8．(多选)如图是用来粉刷墙壁的涂料滚的示意图．使用时，用撑竿推着涂料滚沿墙壁上下滚动，把涂料均匀地粉刷到墙壁上．撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计，而且撑竿足够长．粉刷工人站在离墙壁某一距离处缓缓上推涂料滚，使撑竿与墙壁间的夹角越来越小．该过程中撑竿对涂料滚的推力为F1，涂料滚对墙壁的压力为F2，下列说法中正确的是()A．F1增大B．F1减小C．F2增大D．F2减小解析：涂料滚受三个力的作用，重力、墙壁对涂料滚水平向左的弹力F2′、撑竿对涂料滚的推力F1，重力的大小方向确定，墙壁对涂料滚的弹力方向确定、粉刷工人站在离墙壁某一距离处缓缓上推涂料滚，涂料滚受力始终平衡，这三个力构成矢量三角形，使撑竿与墙壁间的夹角越来越小，矢量图变化如图所示，由图可知，当使撑竿与墙壁间的夹角越来越小时，F1、F2′均减小，F2和F2′等大反向，因此F1、F2均减小．答案：BD9．两刚性球a和b的质量分别为m a和m b、直径分别为d a和d b(d a＞d b)，将a、b两球依次放入一竖直放置、内径为d(d a<d<d a＋d b)的平底圆筒内，如图所示．设a、b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为F1和F2筒底所受的压力大小为F N.已知重力加速度大小为g.若所有接触面部是光滑的，则()A．F N＝(m a＋m b)g，F1＝F2B．F N＝(m a＋m b)g，F1≠F2C．m a g＜F N<(m a＋m b)g，F1＝F2D．m a g<F N<(m a＋m b)g，F1≠F2解析：以a、b整体为研究对象，其重力方向竖直向下，而侧壁产生的压力水平，故不能增大对底部的挤压，所以F N＝(m a＋m b)g；水平方向，由于物体处于平衡，所以受力也是平衡的，因此水平方向力的大小是相等的，即F1＝F2，故正确答案为A.答案：A10．A、B、C三个物体通过细线和光滑的滑轮相连，处于静止状态，如图所示，C是一箱砂子，砂子和箱的重力都等于G，动滑轮的质量不计，打开箱子下端开口，使砂子均匀流出，经过时间t0流完，则下图中哪个图线表示在这过程中桌面对物体B的摩擦力F f随时间的变化关系()解析：选择A、B整体作为研究对象，由于这个整体开始处于静止状态，所以后来应该一直处于静止状态，整体共受到5个力的作用，即：重力G＝G A＋G B，支持力F N、静摩擦力F f、两根绳子的拉力F1和F2，其中F1＝F2＝G C2，根据力的平衡得F f＝F1＋F2＝G C，所以当砂子均匀流出时，B选项正确．答案：B二、填空与实验题(本大题共2小题，共10分．把答案填在相应的横线上或按题目要求作答)11．(5分)某学习小组在做“探究力的平行四边形定则”的实验．(1)他们的实验步骤分别是：A．在竖直放置的方木板上固定一张白纸，用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上，另一端拴上两个绳套，通过细绳同时用两个弹簧测力计沿方木板平面平行的方向互成角度地拉橡皮条，使细绳的结点到达某一位置O点，在白纸上用铅笔记下O点的位置和读出两个弹簧测力计的示数F1和F2，如图甲所示．B．只用一只弹簧测力计，通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与用两个弹簧测力计拉时相同，读出此时弹簧测力计的示数F′和记下细绳的方向．请指出以上步骤中的错误．．或疏漏．．：A中是_______________________________________________________________________ _B中是_______________________________________________________________________ _(2)该学习小组纠正了(1)中的问题后．在某次实验中两个弹簧测力计的拉力F a ＝4 N、F b＝3 N已在图乙中画出，图中方格每边的长度表示1 N，O点是橡皮条的结点，请用两个直角三角板作出合力F的图示，并求出合力的大小为________ N.(3)图甲中的OA沿竖直线，则图乙中的F a、F b与水平方向的夹角分别为β和α，它们一定满足cos α∶cos β＝________．(4)(多选)该实验小组想创新一下该实验，用如图丙所示的贴有白纸的木板竖直放置，弹簧测力计A挂在固定于木板上的P点，下端用细线挂一重物M.他们想用此实验装置来验证“力的平行四边形定则”，下列关于此实验的说法中正确的是________．A．应测量重物M所受的重力B．拉线方向应与竖直木板平面平行C．图丁中F′表示用一个测力计测出来的力，F表示用平行四边形定则合成的力C．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置解析：(1)A中是没有记录两拉力的方向；B中是没有说明要把结点拉至O点；(2)作图如图戊所示，合力大小为6 N；(3)根据F a cosβ＝F b cosα，得cosα∶cosβ＝4∶3；(4)实验通过作出三个力的图示来验证平行四边形定则，因此重物的重力要知道，A项对；拉线方向应与竖直木板平面平行，B项对；图丁中F′表示用一个测力计测出来的力，F表示用平行四边形定则合成的力，C项对；当结点O位置确定后，弹簧测力计A的示数也是确定的，由于重物的重力已确定，两力大小与方向均一定，因此D项错．答案：(1)没有记录两拉力的方向没有说明要把结点拉至O点(2)见解析 6 N(或5.8 N～6.2 N)(3)4∶3(4) ABC12．(5分)为测定木块P和木板Q间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验，下图为实验装置示意图，其中各物体的接触面均水平，该同学在实验中的主要操作有：导学号36280426A．用弹簧测力计测出木块P的重力为G P＝6.00 N；B．用弹簧测力计测出木板Q的重力为G Q＝9.25 N；C．用手按住木块和木板，按图装置安装好器材；D．松开木块和木板让其运动，待弹簧测力计指针稳定时再读数．(1)上述操作中多余的步骤是______．(填步骤序号)(2)在听取意见后，该同学按正确方法操作，稳定时弹簧测力计的指针位置如图所示，其示数为_____ N ．根据该同学的测量数据，可求得木块P 和木板Q 间的动摩擦因数为______．解析：(1)要做好本题，需理解实验原理．无论木板怎样滑动，弹簧测力计的示数总与P 木块的滑动摩擦力相等，且这个值是稳定的，故可用F ＝μF N ＝μmg 求解μ，所以步骤B 是多余的．(2)由读数的估读规则可知，弹簧测力计的读数为2.10 N ，由F ＝μF N ＝μmg ，可知μ＝Fmg＝0.35.答案：(1)B (2)2.10 0.35三、计算题(本大题共4小题，共50分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(10分)雨滴接近地面的过程可以看做匀速直线运动，此时雨滴的速度称为收尾速度．某同学在一本资料上看到，雨滴的收尾速度v 与雨滴的半径r 成正比，由此该同学对雨滴运动中所受的阻力F 作了如下几种假设：(1)阻力只与雨滴的半径成正比，即F ＝kr (k 为常数)． (2)阻力只与速度的平方成正比，即F ＝k v 2(k 为常数)．(3)阻力与速度的平方和半径的乘积成正比，即F ＝kr v 2(k 为常数)．你认为哪种假设能够解释雨滴收尾速度与半径成正比这一关系？请写出推导过程．解析：雨滴达到收尾速度状态时，处于平衡状态，只受重力和空气阻力F.由平衡条件得：F ＝G ＝mg ＝43πr 3ρg.①r 、ρ分别为雨滴的半径、密度．由题意知v ＝k 1r ，k 1为常数．②由①②得F ＝4πρg 3k 21rv 2＝krv 2，③ 式中k ＝4πρg3k 21.由推导知，阻力与速度的平方和半径的乘积成正比．即F ＝krv 2假设才能解释v ∝ r. 答案：见解析14．(12分)如图所示，一球A夹在竖直墙与三角劈B的斜面之间，三角形劈的重力为G，劈的底部与水平地面间的动摩擦因数为μ，劈的斜面与竖直墙面是光滑的，问欲使三角劈静止不动，球的重力不能超过多大？(设劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)解析：本题两物体均处于静止状态，故需分析好受力图后，列出平衡方程求解．用正交分解法，对球和三角劈分别进行受力分析，如上图甲、乙所示．由于三角劈静止，故其受地面的静摩擦力．F f≤F f max＝μF N B.由平衡条件有：对球有：G A＝F N cos 45°①F N A＝F N sin 45°②对三角劈有F N B＝G＋F N′sin 45°③F f＝F N′cos 45°④F f≤μF N B，⑤因为F N＝F N′⑥由①～⑥式解得：G A≤μ1－μG.所以球的重力不得超过μ1－μG.答案：μ1－μG15．(12分)如图所示，质量为m 1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O ，轻绳OB 水平且B 端与放置在水平面上的质量为m 2的物体乙相连，轻绳OA 与竖直方向的夹角θ＝37°，物体甲、乙均处于静止状态．(已知 sin 37°＝0.6, cos 37°＝0.8，tan 37°＝0.75，g 取10 m/s 2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求：(1)轻绳OA 、OB 受到的拉力是多大？ (2)物体乙受到的摩擦力是多大？方向如何？(3)若物体乙的质量m 2＝4 kg ，物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ＝0.3，则欲使物体乙在水平面上不滑动，物体甲的质量m 1最大不能超过多少？解析：(1)F T OA ＝m 1g cos θ＝54m 1g ，F T OB ＝m 1g tan θ＝34m 1g.(2)F f ＝F T OB ＝34m 1g ，方向水平向左．(3)F fm ＝μm 2g ＝0.3×40 N ＝12 N ，当F T OB ＝34m 1g ＝F f m ＝12 N 时，m 1＝1.6 kg ，即物体甲的质量m 1最大不能超过1.6 kg .答案：(1)54m 1g 34m 1g(2)34m 1g 方向水平向左 (3)1.6 kg16．(16分)如图所示，斜面体A 可以在水平面上无摩擦地滑动，其斜面倾角为α，柱体B 压在A 上，并能在竖直方向上无摩擦地运动，B 上放有重物C ，F 为水平向左施加于A 上的推力，重物C 的质量为M ，A 、B 质量不计，它们之间的动摩擦因数为μ，求使重物C 匀速上升时推力F 的大小.第11页共11页解析：依题意，分别对A 、B 两物体进行受力分析，如图所示．对B ：列竖直方向的平衡方程F N AB ·cos α＝f AB ·sin α＋Mg ，①对A ：列水平方向的平衡方程F ＝F fBA ·cos α＋F N BA ·sin α，②F fAB ＝μF N AB ，③由①②③得F ＝μcos α＋sin αcos α－μsin αMg. 答案：μcos α＋sin αcos α－μsin αMg。

人教版高考物理一轮总复习课后习题第二章相互作用共点力的平衡单元质检二相互作用

单元质检二相互作用(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)1.匀速前进的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球,如图所示,小球下方与一光滑斜面接触。

关于小球的受力,下列说法正确的是( )A.受重力和细线对它的拉力B.受重力、细线对它的拉力和斜面对它的支持力C.受重力和斜面对它的支持力D.受细线对它的拉力和斜面对它的支持力2.如图所示,A、B、C、D四个物体的质量相等,与传送带间的动摩擦因数也相同。

A、B、C随传送带一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示,将D轻轻放在正在运动的传送带上。

最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

在D刚开始运动时,下列叙述正确的是( )A.A、D受到的摩擦力都不为零B.D受到的摩擦力最大C.B受到的摩擦力大于C受到的摩擦力D.B、C受到的摩擦力大小相等,方向相反3.生活中经常用刀来劈开物体。

如图所示是刀刃的横截面,F是作用在刀背上的力,若刀刃的横截面是等腰三角形,刀刃两侧面的夹角为θ,刀的重力可以忽略,则刀劈物体时对物体的侧向推力F N的大小为( )A.Fsinθ2B.F2sinθ2C.Fcosθ2D.F2cosθ24. (天津高三一模)如图所示为汽车的机械式手刹(驻车器)系统的结构示意图,结构对称。

当向上拉动手刹拉杆时,手刹拉索(不可伸缩)就会拉紧,拉索OD、OC分别作用于两边轮子的制动器,从而实现驻车的目的。

则以下说法正确的是( )A.当OD、OC两拉索夹角为60°时,三根拉索的拉力大小相等B.拉动手刹拉杆时,拉索AO上拉力总比拉索OD和OC中任何一个拉力大C.若在AO上施加一恒力,OD、OC两拉索夹角越小,拉索OD、OC拉力越大D.若保持OD、OC两拉索拉力不变,OD、OC两拉索越短,拉动拉索AO越省力5.(河北高三二模)如图所示,一粗糙斜面放置在水平地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮。

高考物理相互作用及其解题技巧及练习题(含答案)

高考物理相互作用及其解题技巧及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试相互作用1．如图所示，A、B都是重物，A被绕过小滑轮P的细线悬挂，B放在粗糙的水平桌面上，滑轮P被一根斜短线系于天花板上的O点，O′是三根细线的结点，细线bO′水平拉着物体B，cO′沿竖直方向拉着弹簧．弹簧、细线、小滑轮的重力不计，细线与滑轮之间的摩擦力可忽略，整个装置处于静止状态．若重物A的质量为2kg，弹簧的伸长量为5cm，∠cO′a=120°，重力加速度g取10m/s2，求：（1）桌面对物体B的摩擦力为多少？（2）弹簧的劲度系数为多少？（3）悬挂小滑轮的斜线中的拉力F的大小和方向？【答案】（1）103N（2）200N/m（3）203N，方向在O′a与竖直方向夹角的角平分线上.【解析】【分析】（1）对结点O′受力分析，根据共点力平衡求出弹簧的弹力和bO′绳的拉力，通过B平衡求出桌面对B的摩擦力大小．（2）根据胡克定律求弹簧的劲度系数．（3）悬挂小滑轮的斜线中的拉力F与滑轮两侧绳子拉力的合力等大反向．【详解】（1）重物A的质量为2kg，则O′a绳上的拉力为 F O′a=G A=20N对结点O′受力分析，如图所示，根据平行四边形定则得：水平绳上的力为：F ob=F O′a sin60°=103N物体B静止，由平衡条件可得，桌面对物体B的摩擦力 f=F ob=103N（2）弹簧的拉力大小为 F弹=F O′a cos60°=10N．根据胡克定律得 F弹=kx得 k=Fx弹=100.05=200N/m（3）悬挂小滑轮的斜线中的拉力F与滑轮两侧绳子拉力的合力等大反向，则悬挂小滑轮的斜线中的拉力F的大小为：F=2F O′a cos30°=2×20×32N=203N方向在O′a与竖直方向夹角的角平分线上2．如图所示，轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定，杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30°的夹角．若在B点悬挂一个定滑轮(不计重力)，某人用它匀速地提起重物．已知重物的质量m＝30 kg，人的质量M＝50kg，g取10 m/s2.试求：(1)此时地面对人的支持力的大小；(2)轻杆BC所受力的大小．【答案】（1）200N（2）4003N和2003N【解析】试题分析：（1）对人而言：.（2）对结点B：滑轮对B点的拉力，由平衡条件知：考点：此题考查共点力的平衡问题及平行四边形法则．3．如图所示，两个正三棱柱A、B紧靠着静止于水平地面上，三棱柱的中间有一个半径为R的光滑圆柱C，C的质量为2m，A、B的质量均为m.A、B与地面的动摩擦因数为μ.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.(1)三者均静止时A对C的支持力为多大？(2)A、B若能保持不动，μ应该满足什么条件？(3)若C受到经过其轴线竖直向下的外力而缓慢下降到地面，求该过程中摩擦力对A做的功【答案】(1) F N＝33μ-.【解析】【分析】（1）对C进行受力分析，根据平衡求解A对C的支持力；（2）A保持静止，则地面对A的最大静摩擦力要大于等于C对A的压力在水平方向的分力，据此求得动摩擦因数μ应该满足的条件；（3）C缓慢下落同时A、B也缓慢且对称地向左右分开，A受力平衡，根据平衡条件求解滑动摩擦力大小，根据几何关系得到A运动的位移，再根据功的计算公式求解摩擦力做的功．【详解】(1) C受力平衡，2F N cos60°＝2mg解得F N＝2mg(2) 如图所示，A受力平衡F地＝F N cos60°＋mg＝2mgf＝F N sin60°＝3mg因为f≤μF地，所以μ≥3 2(3) C缓慢下降的同时A、B也缓慢且对称地向左右分开．A的受力依然为4个，如图所图，但除了重力之外的其他力的大小发生改变，f也成了滑动摩擦力．A受力平衡知F′地＝F′N cos60°＋mgf′＝F′N sin60°＝μF′地解得f′＝33mg μμ-即要求3－μ>0，与本题第(2)问不矛盾．由几何关系知：当C下落地地面时，A向左移动的水平距离为x＝3 R所以摩擦力的功W＝－f′x＝－3μ-【点睛】本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答．4．轻绳下端悬挂200N的重物，用水平力拉轻绳上的点，使轻绳上部分偏离竖直方向=角保持静止，如图所示。

2019届高考物理一轮复习第2章相互作用练习题(含解析)

M第一节重力弹力摩擦力(建议用时：60分钟)一、单项选择题1．如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是()A．M处受到的支持力竖直向上B．N处受到的支持力竖直向上C．M处受到的静摩擦力沿MN方向D．N处受到的静摩擦力沿水平方向解析：选A.用支持力、静摩擦力方向的判断方法解题．处支持力方向与支持面(地面)垂直，即竖直向上，选项A正确；N处支持力方向与支持面(原木接触面)垂直，即垂直MN向上，故选项B错误；摩擦力方向与接触面平行，故选项C、D错误．2．(2018·临沧第一中学高三调研)如图所示，装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出，则在匀加速拖出的过程中()A．材料与平台之间的接触面积逐渐减小，摩擦力逐渐减小B．材料与平台之间的相对速度逐渐增大，摩擦力逐渐增大C．平台对材料的支持力逐渐减小，摩擦力逐渐减小D．材料与平台之间的动摩擦因数不变，支持力也不变，因而工人拉力也不变解析：选D.根据滑动摩擦力的求解公式f＝μF N可知，滑动摩擦力的大小只与动摩擦因数和正压力有关，与物体之间的接触面积无关，故当人匀加速拖出材料的过程中材料与平台之间的动摩擦因数不变，支持力也不变，因而工人拉力也不变，选项D正确．3．(2018·河北望都中学月考)如图所示，物体A、B叠放在物体C上，C置于水平地面上，水平力F作用于B，使A、B、C一起匀速运动，各接触面间摩擦力的情况是()A．B对C有向左的摩擦力(B ．C 对 A 有向左的摩擦力C ．物体 C 受到三个摩擦力作用D ．C 对地面有向右的摩擦力解析：选 D.三个物体都做匀速直线运动，合外力均为零，以 B 为研究对象，B 水平方向受到向右的拉力 F 作用，根据平衡条件得知，C 对 B 有向左的静摩擦力，而且此静摩擦力与 F 平衡，根据牛顿第三定律得知，B 对 C 有向右的静摩擦力，故 A 错误．对 A 研究，由平衡条件得知：C 对 A 没有摩擦力，否则 A 受力不平衡，不可能匀速直线运动，则A 对 C 也没有摩擦力，故 B 错误．以整体为研究对象，由平衡条件得知：地面对C 有向左的滑动摩擦力，则 C对地面有向右的滑动摩擦力，故 C 受到两个摩擦力作用，故 C 错误，D 正确．4．(2018·云南临沧一中月考)如图所示，一同学在水平桌面上将三个形状不规则的石块成功叠放在一起，且保持平衡．下列说法正确的是 )A ．石块 b 对 a 的支持力与 a 受到的重力是一对相互作用力B ．石块 b 对 a 的支持力一定等于 a 受到的重力C ．石块 c 受到水平桌面向左的摩擦力D ．石块 c 对 b 的作用力一定竖直向上解析：选 D.相互作用力是两个物体间的相互作用，石块 b 对 a 的支持力和 a 对 b 的压力是一对相互作用力，A 错误；由于 b 放置位置不一定是水平方向，a 可能放在类似斜面上，所以石块 b 对 a 的支持力大小不一定等于 a 受到的重力大小，B 错误；以 a 、b 、c 三个石块作为整体研究，则石块 c 不受水平桌面的摩擦力作用，C 错误；选取 a 、b 石块作为整体研究，根据平衡条件，则石块 c 对 b 的作用力与 a 、b 整体的重力平衡，所以石块 c 对 b 的作用力一定竖直向上，D 正确．5.如图所示，在一个正方体的盒子中放有一个质量分布均匀的小球，小球的直径恰好和盒子内表面正方体的棱长相等，盒子沿倾角为 α 的固定斜面滑动，不计一切摩擦，下列说法中正确的是()A ．无论盒子沿斜面上滑还是下滑，球都仅对盒子的下底面有压力B ．盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和右侧面有压力C ．盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力D ．盒子沿斜面上滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力解析：选 A.先以盒子和小球组成的系统为研究对象，无论上滑还是下滑，用牛顿第二定律均可求得系统的加速度大小为 a ＝g sin α ，方向沿斜面向下，由于盒子和小球始终保持相对静止，所以小球的加速度大小也是 a ＝g sin α ，方向沿斜面向下，小球重力沿斜面向下的分力大小恰好等于所需的合外力，因此不需要盒子的左、右侧面提供弹力．故选项 A 正确．6．(2018·河北武邑中学高三周考)为了测定木块和竖直墙壁之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：用一根弹簧将木块压在墙上，同时在木块F2F1C.F1＋GF1F2x10.02k25下方有一个拉力F2作用，使木块恰好匀速向下运动，如图所示．现分别测出了弹簧的弹力F1、拉力F2和木块的重力G，则动摩擦因数μ应等于()A.F2＋GF1B．GD．解析：选A.木块恰好匀速向下运动，说明木块受力平衡，则有：Ff＝G＋F2，Ff＝μF1，解得：μ＝F2＋G，故选A.F1二、多项选择题7．弹簧的原长为10cm，当挂上一个50g的钩码时，弹簧的长度变为12cm，当在原钩码下再挂一个同样的钩码时，弹簧仍处于弹性限度内，下列说法中正确的是(取g＝10 m/s2)()A．弹簧的长度变为24cmB．弹簧的劲度系数为25N/mC．弹簧共伸长了4cmD．弹簧共伸长了2cmmg0.05×10mg0.05×10解析：选BC.由胡克定律F＝kx可知，k＝＝N/m＝25N/m，x2＝＝m＝0.02m＝2cm，L＝L＋x1＋x2＝14cm，Δx＝x1＋x2＝4cm，所以选项B、C正确，A、D错误．8．如图所示，A、B、C三个物体质量相等，它们与传送带间的动摩擦因数相同．三个物体随传送带一起匀速运动，运动方向如图中箭头所示．则下列说法正确的是()A．A物体受到的摩擦力不为零，方向向右B．三个物体只有A物体受到的摩擦力为零C．B、C受到的摩擦力大小相等，方向相同D．B、C受到的摩擦力大小相等，方向相反解析：选BC.A物体与传送带一起匀速运动，没有发生相对滑动，也没有相对运动趋势，所以A物体不受摩擦力，选项A错误；对B、C物体进行受力分析，可知B、C所受的静摩擦力大小均为mg sinθ，方向均沿传送带向上，选项B、C正确，D错误．9．(2018·南宁模拟)如图甲所示，A、B两个物体叠放在水平面上，B的上、下表面均水平，A物体与一拉力传感器相连接，连接力传感器和物体A的细绳保持水平．从t＝0时刻起，用一水平向右的力F＝kt(k为常数)作用在B物体上，力传感器的示数随时间变化的图线如A⎛⎫10×－4⎪N＝1N，故C正确，D错误．2图乙所示，已知k、t1、t2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．据此可求()A．A、B之间的最大静摩擦力B．水平面与B之间的滑动摩擦力C．A、B之间的动摩擦因数μABD．B与水平面间的动摩擦因数μ解析：选AB.F较小时，细绳无拉力，随着F的增大，B与水平面间的摩擦力逐渐增大，t1时刻与水平面间的摩擦力达到最大值为kt1，这时细绳开始有拉力，、B之间开始有摩擦力，t2时刻A、B之间的摩擦力达到最大(最大值为kt2－kt1)；因为不知A、B两物体的质量，无法求出A、B之间，B与水平面之间的压力，所以不能求μAB及μ，故选项A、B正确．10．(2018·广西桂林十八中月考)物块A置于倾角为30°的斜面上，用轻弹簧、细绳跨过定滑轮与物块B相连，弹簧轴线与斜面平行，A、B均处于静止状态，如图所示．A、B重力分别为10N和4N，不计滑轮与细绳间的摩擦，则()A．弹簧对A的拉力大小为4NB．弹簧对A的拉力大小为10NC．斜面对A的摩擦力大小为1ND．斜面对A的摩擦力大小为6N解析：选AC.弹簧对A的弹力等于B的重力，即F＝GB＝4N，故A正确，B错误；对A分析，根据共点力平衡得，GAsin30°＝f＋F，解得斜面对A的摩擦力f＝GAsin30°－F＝1⎝⎭三、非选择题11．用弹簧测力计测定木块A和木块B间的动摩擦因数，有如图甲、乙两种装置．(1)为了能够用弹簧测力计读数表示滑动摩擦力，图示装置的两种情况中，木块A是否都要1、3 两木块之间的距离为 x ＝2L ＋x 1＋x 2＝2L ＋ k做匀速运动？(2)若木块 A 做匀速运动，甲图中 A 、B 间的摩擦力大小是否等于拉力 F a 的大小？(3)若 A 、B 的重力分别为 100 N 和 150 N ，甲图中当物体 A 被拉动时，弹簧测力计的读数为60 N ，拉力 F a ＝110 N ，求 A 、B 间的动摩擦因数 μ .解析：(1)题图甲装置中只要 A 相对 B 滑动即可，弹簧测力计的拉力大小等于 B 受到的滑动摩擦力大小；题图乙装置中要使弹簧测力计的拉力大小等于A 受到的摩擦力大小，A 必须做匀速直线运动，即处于平衡状态．(2)题图甲中 A 受到 B 和地面的滑动摩擦力而使 A 处于匀速运动状态，应是这两个滑动摩擦力的大小之和等于拉力 F a 的大小．(3)F N ＝G B ＝150 N ，B 所受滑动摩擦力大小等于此时弹簧测力计读数，即为 F f ＝60 N ，则由F f ＝μ F N 可求得 μ ＝0.4.(注：滑动摩擦力与 F a 的大小无关，这种实验方案显然优于题图乙装置的方案)答案：(1)见解析 (2)不等于 (3)0.412．(2018·宁夏银川一中模拟)如图甲、乙所示，传送带上有质量均为 m 的三个木块 1、2、3，中间均用原长为 L 、劲度系数为 k 的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为 μ ，其中木块 1 被与传送带平行的细线拉住，传送带按图示方向匀速运动，三个木块处于平衡状态．求：(1)在图甲状态下，1、3 两木块之间的距离是多大？(2)在图乙状态下，细线的拉力是多大？木块 1、3 之间的距离又是多大？解析：(1)在题图甲中，设 1、2 间弹簧伸长量为 x 1，2、3 间弹簧伸长量为 x 2，根据平衡条件和胡克定律，对木块 3：kx 2－μ mg ＝0对木块 2：kx 1－kx 2－μ mg ＝03μ mg.(2)在题图乙中，把三个木块看做整体，根据平衡条件，有： F T －3μ mg cos α －3mg sin α＝0细线的拉力 F T ＝3mg (sin α ＋μ cos α )在题图乙中，设 1、2 间弹簧伸长量为 l 1，2、3 间弹簧伸长量为 l 2，根据平衡条件和胡克定律，对木块 2 和木块 3 整体，有：kl 1－μ ·2mg cos α －2mg sin α ＝0木块 1、3 之间的距离 l ＝2L ＋3mg （sin α ＋μ cos α ）答案：(1)2L ＋3μ mg2L ＋3mg （sin α ＋μ cos α ）2mg （sin α ＋μ cos α ）可得：l 1＝k对木块 3，有：kl 2－μ mg cos α －mg sin α ＝0mg （sin α ＋μ cos α ）可得：l 2＝kk .k (2)3mg (sin α ＋μ cos α )k第二节力的合成与分解(F1 2B．33(建议用时：60分钟)一、单项选择题1．(2018·山东潍坊中学模拟)某同学做引体向上，开始两手紧握单杠，双臂竖直，身体悬垂；接着用力向上拉使下颌超过单杠身体无摆动)；然后使身体下降，最终悬垂在单杠上．下列说法正确的是()A．在上升过程中单杠对人的作用力始终大于人的重力B．在下降过程中单杠对人的作用力始终小于人的重力C．若增加两手间的距离，最终悬垂时单臂的拉力变大D．若增加两手间的距离，最终悬垂时单臂的拉力不变解析：选C.在上升或下降过程中，由于身体的运动性质不确定，因此无法确定单杠对人的作用力与人的重力大小关系，故A、B错误；根据力的合成法则，当增大两手间的距离，即增大两拉力的夹角，因拉力的合力不变，则有拉力大小增大，故C正确，D错误．2．(2018·朝安模拟)如图所示，两绳相交于O点，绳与绳，绳与天花板间夹角大小如图，现用一力F作用于O点，F与右绳间夹角为α，保持F的大小不变，改变α角的大小，忽略绳本身的重力，则下述情况中两绳所受的张力相等的是()A．α＝135°B．α＝150°C．α＝120°D．α＝90°解析：选A.点O受三个拉力，由于两绳所受的张力相等，故根据平行四边形定则可以得到两绳拉力的合力在其角平分线上，而其必定与第三个力F平衡，即与F等值、反向、共线，故拉力F在两绳夹角平分线的反向延长线上，根据几何关系，α＝135°，故选A. 3．(2018·湖南长沙市模拟)如图所示，某钢制工件上开有一个楔形凹槽，凹槽的截面是一个直角三角形ABC，∠CAB＝30°，∠ABC＝90°，∠ACB＝60°.在凹槽中放有一个光滑的金F属球，当金属球静止时，金属球对凹槽的AB边的压力为F1，对BC边的压力为F2，则2的值为()1A.C.33F′23对AB面的压力等于分力F′1，对BC面的压力等于分力F′2；故2＝F1F′13 2B．3A.2M423D．解析：选B.金属球受到的重力产生两个作用效果，压AB面和压BC面，如图所示：F＝tan30°＝，B正确．4．(2018·江苏徐州模拟)如图所示，相隔一定距离的两个完全相同的小圆柱体a、b被固定在等高的水平线上，一根细绳跨过这两个圆柱体，细绳的下端悬挂一个重物．若细绳和圆柱体之间无摩擦且重物质量一定时，则细绳越长()A．细绳张力越小，细绳对圆柱体a的作用力越小B．细绳张力越小，细绳对圆柱体a的作用力越大C．细绳张力越大，细绳对圆柱体a的作用力越小D．细绳张力越大，细绳对圆柱体a的作用力越大解析：选A.对重物受力分析可知，左右两根绳对重物的合力与物体的重力大小相等、方向相反，所以轻绳对重物的作用力的合力不变，以重物和绳子整体为研究对象，分析受力情况：重力、圆柱体a对绳子的作用力Fa，圆柱体b对绳子的作用力Fb，根据对称性可知，Fa＝Fb，由平衡条件可得2Facosα＝G，α是圆柱体对绳子的作用力与竖直方向夹角，G是物体的重力．绳越长时，α越小，cosα越大，则Fa越小．所以绳越长时，轻绳的张力将变小．所以B、C、D错误，A正确．5．(2018·四川双流中学模拟)如图，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于O点，右端跨过位于O′点的固定光滑轴悬挂一质量为M的物体．OO′段水平，长度为L；绳子上套一可沿绳滑动的轻环．现在轻环上悬挂一钩码，平衡后，物体上升L，则钩码的质量为()2MC.2M D．3MB ． 3mgC. mgD ． mg3解析：选 D.重新平衡后，绳子形状如图，由几何关系知：绳子与竖直方向夹角为 30°，则环两边绳子的夹角为 60°，根据平行四边形定则，环两边绳子拉力的合力为 3Mg ，根据平衡条件，则钩码的质量为 3M ，故选项 D 正确．6.(2018·山东师大附中检测)如图所示，三根长度均为 l 的轻绳分别连接于 C 、D 两点，A 、B 两端被悬挂在水平天花板上，相距 2l .现在 C 点上悬挂一个质量为 m 的重物，为使 CD 绳保持水平，在 D 点上可施加的力的最小值为()A ．mg1 231 4解析：选 C.由题图可知，要想 CD 水平，各绳均应绷紧，则 AC 与竖直方向的夹角为 30°，结点 C 受力平衡，则受力分析如图所示，则CD 绳的拉力 F T ＝mg tan 30°＝ 3mg ，D 点受绳子拉力大小等于 F T ，方向向左．要使 CD 水平，D 点两绳的拉力与外界的力的合力为零，则绳子对D 点的拉力可分解为沿 BD 绳的力 F 1、另一分力 F 2，由几何关系可知，当力 F 2 与 BD 垂直时，F 2 最小，而 F 2 的大小即为施1加的力的大小，故最小力 F ＝F T sin 60°＝2mg .二、多项选择题7．(2018·衢州质检)如图所示，质量为 m 的木块在推力 F 作用下，在水平地面上做匀速直线运动．已知木块与地面间的动摩擦因数为μ ，那么木块受到的滑动摩擦力为()A ．μ mgC ．μ (mg －F sin θ )B ．μ (mg ＋F sin θ )D ．F cos θ解析：选 BD.对木块进行受力分析如图所示．将 F 进行正交分解，由于木块做匀速直线运动，所以在 x 轴和 y 轴均受力平衡，即 F cos θ＝F f ，F N ＝mg ＋F sin θ ，又由于 F f ＝μ F N ，故 F f ＝μ (mg ＋F sin θ )，B 、D 正确．8．(2018·洛阳模拟)如图所示为缓慢关门时(图中箭头方向)门锁的示意图，锁舌尖角为 37°，此时弹簧弹力为 24 N ，锁舌表面较光滑，摩擦不计(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，下列说法正确的是()A ．此时锁壳碰锁舌的弹力为 40 NB ．此时锁壳碰锁舌的弹力为 30 NC ．关门时，锁壳碰锁舌的弹力逐渐增大D ．关门时，锁壳碰锁舌的弹力保持不变解析：选 AC.锁壳碰锁舌的弹力分解如图所示．其中 F 1＝F N sin 37°，且此时 F 1 大小等于弹簧的弹力 24 N ，解得锁壳碰锁舌的弹力为 40 N ，选项 A 正确，B 错误；关门时，弹簧的压缩量增大，弹簧的弹力增大，故锁壳碰锁舌的弹力逐渐增大，选项 C 正确，D 错误．9．如图所示，一根细线的两端分别固定在M 、N 两点，用小铁夹将一个玩具娃娃固定在细线上，使 a 段细线恰好水平，b 段细线与水平方向的夹角为 45°.现将小铁夹的位置稍稍向左移动一段距离，待玩具平衡后，关于 a 、b 两段细线中的拉力，下列说法正确的是()A ．移动前，a 段细线中的拉力等于玩具所受的重力B ．移动前，a 段细线中的拉力小于玩具所受的重力C ．移动后，b 段细线中拉力的竖直分量不变D ．移动后，b 段细线中拉力的竖直分量变小解析：选 AD.移动前，由平衡条件得，a 段细线中的拉力 F a ＝G cot 45°＝G ，选项 A 正确；夹子向左移动一小段距离后，玩具的位置下移，线 a 不再水平，与重力平衡的力变为 a 、b两线中拉力的竖直分量之和，故移动后 b 段细线中拉力的竖直分量变小，选项 D 正确．10．(2018·扬州调研)两物体 M 、m 用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图所示，OA 、OB 与水平面的夹角分别为 30°、60°，M 、m 均处于静止状态．则()A ．绳 OA 对 M 的拉力小于绳 OB 对 M 的拉力B ．绳 OA 、OB 对 M 的拉力大小相等C ．m 受到水平面的静摩擦力大小为零FF250F250D．m受到水平面的静摩擦力的方向水平向左解析：选AD.设绳OA对M的拉力为FA，绳OB对M的拉力为FB，由M处于静止状态可得：A·cos30°＝FB·cos60°，即3FA＝FB，故A正确，B错误；因FB＞FA，物体m有向右滑动的趋势，m受到水平面的摩擦力的方向水平向左，C错误，D正确．三、非选择题11．(2018·江西上高二中模拟)如图，质量为m的物体置于倾角为θ＝37°的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ＝0.1，如图甲所示，先用平行于斜面的推力F1作用于物体上，使其能沿斜面匀速上滑．若改用水平推力F2作用于物体上，也能使物体沿斜面匀速上滑，如图乙所示，求两次推力大小之比(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8).解析：根据共点力平衡条件可得F1＝mg sinθ＋μFNFN＝mg cosθF2cosθ＝mg sinθ＋μF′NF′N＝mg cosθ＋F2sinθF37联立解得1＝.F37答案：1＝12．(2018·湖南株洲二中月考)一重为G的圆柱体工件放在V形槽中，槽顶角α＝60°，槽与工件接触处的动摩擦因数处处相同且大小为μ＝0.25，则：(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(1)要沿圆柱体的轴线方向(如图)水平地把工件从槽中拉出来，人要施加多大的拉力？(2)现把整个装置倾斜，使圆柱体的轴线与水平方向成37°角，且保证圆柱体对V形槽两侧面的压力大小相等，发现圆柱体能自动沿槽下滑，求此时工件和槽之间的摩擦力大小．解析：(1)分析圆柱体的受力可知，沿轴线方向受到拉力F、两个侧面对圆柱体的滑动摩擦力，由题给条件知，F＝f.将重力进行分解如图．因为 α ＝60°，所以 G ＝F 1＝F 2，由 f ＝μ F 1＋μ F 2，得 F ＝0.5G .(2)把整个装置倾斜，则圆柱体重力压紧斜面的分力：F ′1＝F ′2＝G cos 37°＝0.8G ，此时圆柱体和槽之间的摩擦力大小：f ′＝2μ F ′1＝0.4G .答案：见解析1－μ 1μ 1＋μ 1μ2＋μ 1μ 第三节受力分析共点力的平衡(建议用时：60分钟)一、单项选择题1.如图所示，物体 A 在竖直向上的拉力 F 的作用下能静止在斜面上，关于A 受力的个数，下列说法中正确的是()A ．A 一定受两个力作用B ．A 一定受四个力作用C ．A 可能受三个力作用D ．A 受两个力或者四个力作用解析：选 D.若拉力 F 大小等于物体的重力，则物体与斜面没有相互作用力，所以物体就只受到两个力作用；若拉力 F 小于物体的重力，则斜面对物体产生支持力和静摩擦力，故物体应受到四个力作用．2.(2016·高考海南卷)如图，在水平桌面上放置一斜面体 P ，两长方体物块a 和b 叠放在 P 的斜面上，整个系统处于静止状态．若将a 和 b 、b 与 P 、P与桌面之间摩擦力的大小分别用 f 1、f 2 和 f 3 表示．则( )A ．f 1＝0，f 2≠0，f 3≠0B ．f 1≠0，f 2＝0，f 3＝0C ．f 1≠0，f 2≠0，f 3＝0D ．f 1≠0，f 2≠0，f 3≠0解析：选 C.对整体受力分析可知，整体相对地面没有相对运动趋势，故 f 3＝0；再将 a 和 b 看成一个整体，a ，b 整体有相对斜面向下运动的趋势，故 b 与 P 之间有摩擦力，即 f 2≠0；再对 a 受力分析可知，a 相对于 b 有向下运动的趋势，a 和 b 之间存在摩擦力作用，即 f 1≠0.选项 C 正确．3.如图所示，滑块 A 置于水平地面上，滑块 B 在一水平力作用下紧靠滑块 A (A 、B 接触面竖直)，此时 A 恰好不滑动，B 刚好不下滑．已知 A 与 B间的动摩擦因数为 μ 1，A 与地面间的动摩擦因数为 μ 2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．则A 与B 的质量的比值为()A. 1μ 1μ2B ．μ 1μ 22C.μ 1μ 2 2 D ．μ 1μ 22解析：选B.B恰好不下滑时，μ1F＝mBg，A恰好不滑动，则F＝μ2(mAg＋mBg)，所以A＝1－μ1μ2μ1μ2解析：选A.画出杆的受力图如图，根据三角形法则可知：NOO1O1O2OO2OmmB ，选项B正确．4.(2018·大连市高三模拟)如图所示，质量分布均匀的细棒中心为O点，O1为光滑铰链，2为光滑定滑轮，O2在O1正上方，一根轻绳一端系于O点，另一端跨过定滑轮O2由水平外力F牵引，用N表示铰链对杆的作用，现在外力F作用下，细棒从图示位置缓慢转到竖直位置的过程中，下列说法正确的是()A．F逐渐变小，N大小不变B．F逐渐变小，N大小变大C．F先变小后变大，N逐渐变小D．F先变小后变大，N逐渐变大mg F＝＝，因OO1和O1O2不变，则N不变；随OO2的减小F减小；故选A.5．(2018·成都经济技术开发区模拟)如图所示，用细绳悬挂一个小球，小球在水平拉力F的作用下从平衡位置P点缓慢地沿圆弧移动到Q点，在这个过程中，绳的拉力T和水平拉力F的大小变化情况是()A．T不断增大C．F不断减小B．T不断减小D．F大小不变解析：选A.对物体受力分析并合成如图：因为物体始终处于平衡状态，故G′始终等于G，大小和方向均不发生变化．在物体缓慢偏离竖直位置的过程中细线与竖直方向的夹角逐渐变大，画出平行四边形如图所示，可以看出：力F逐渐变大，绳子的拉力也逐渐变大．故A正确，B、C、D错误．二、多项选择题6.(2018·内蒙古集宁一中模拟)如图所示，质量为M的斜面体A置于粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上，整个系统处于静止状态．已知斜面倾角θ＝30°，轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面B．轻绳对小球的作用力大小为mgD．斜面体与水平面间的摩擦力大小为3mg垂直斜面方向：N1＝mg cos30°＝3mg，故A错误；平行斜面方向：T＝mg sin30°＝mg，－T sin30°，故C错误；水平方向：f＝T cos30°＝3mg，故D正确.N上，不计小球与斜面间的摩擦，则()A．斜面体对小球的作用力大小为mg12C．斜面体对水平面的压力大小为(m＋M)g4解析：选BD.以小球为研究对象受力分析，根据平衡条件，如图1所示．122故B正确；如图2所示，以斜面体和小球整体为研究对象受力分析，竖直方向：＝(m＋M)g47.(2018·云南临沧一中模拟)如图所示，穿在一根光滑固定杆上的小球A、B通过一条跨过定滑轮的细绳连接，杆与水平方向成θ角，不计所有摩擦，当两球静止时，OA绳与杆的夹角为θ，OB绳沿竖直方向，则下列说法正确的是()A．A可能受到2个力的作用B．B受到2个力的作用C．A、B的质量之比为1∶tanθD．A、B的质量之比为tanθ∶1解析：选BC.分别对AB分析，如图：故小球A受到三个力作用，小球B受到2个力作用，A错误，B正确；根据共点力平衡条件，得：′＝mBg，且T′＝T，(根据正弦定理列式)，故mA∶mB＝1∶tan＝解析：选AB.设两段绳子间的夹角为2α，由平衡条件可知，2F cosα＝mg，所以F＝T m gAsinθsin（90°＋θ）θ，C正确，D错误．8．(2018·四川双流中学模拟)如图所示，一辆运送沙子的自卸卡车，装满沙子．沙粒之间的动摩擦因数为μ1，沙子与车厢底部材料的动摩擦因数为μ2，车厢的倾角用θ表示(已知μ2>μ1)，下列说法正确的是()A．要顺利地卸干净全部沙子，应满足tanθ>μB．要顺利地卸干净全部沙子，应满足sinθ>μ22C．只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足μ2>tanθ>μ1D．只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足μ2>μ1>tanθ解析：选AC.要顺利地卸干净全部沙子，重力沿斜面的分力大于最大静摩擦力，对全部沙子整体分析，有Mg sinθ>μ2Mg cosθ，解得μ2<tanθ，故A正确，B错误；只卸去部分沙子，车上还留有一部分，上部分的沙子的重力沿斜面的分力大于最大静摩擦力，对上部分沙子分析，mg sinθ>μ1mg cosθ，解得μ1<tanθ.对留下的部分沙子分析，重力沿斜面的分力小于最大静摩擦力，m′g sinθ<μ2m′g cosθ，解得μ2>tanθ.故C正确，D错误．9．(2017·高考天津卷)如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态．如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是()A．绳的右端上移到b′，绳子拉力不变B．将杆N向右移一些，绳子拉力变大C．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小D．若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移mg2cosα，设绳子总长为L，两杆间距离为s，由几何关系L1sinα＋L2sinα＝s，得sinα＝sL1＋L2＝，绳子右端上移，L 、s 都不变，α 不变，绳子张力 F 也不变，A 正确；杆 N 向右移动一些， sLs 变大，α 变大，cos α 变小，F 变大，B 正确；绳子两端高度差变化，不影响s 和 L ，所以F 不变，C 错误；衣服质量增加，绳子上的拉力增加，由于 α 不会变化，悬挂点不会右移，D 错误．三、非选择题10．(2018·滕州一中月考)如图所示，重力 G 1＝8 N 的砝码悬挂在绳 PA 和 PB 的结点上，PA 偏离竖直方向 37°，PB 水平且连在所受重力为 G 2＝100 N 的木块上，木块静止于倾角为 37° 的斜面上，取 g ＝10 m/s 2，已知 cos 37°＝0.8，sin 37°＝0.6，试求：(1)绳 PB 上的拉力的大小；(2)木块所受斜面的摩擦力与弹力．解析：(1)如图甲所示分析 P 点受力，由平衡条件可得：F A cos 37°＝G 1，F A sin 37°＝F B 得：F B ＝6 N.(2)木块的受力情况如图乙所示F f ＝G 2sin 37°＋F ′B cos 37° F N ＋F ′B sin 37°＝G 2cos 37°F ′B ＝F B 得：F f ＝64.8 N ，方向沿斜面向上 F N ＝76.4 N ，方向垂直于斜面向上．答案：(1)6 N (2)F f ＝64.8 N ，方向沿斜面向上F N ＝76.4 N ，方向垂直于斜面向上11.(2018·云南临沧一中模拟)如图所示，质量为 M ＝2 3 kg 的木块 A套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量为 m ＝ 3 kg 的小球 B 相连．现用跟水平方向成 α ＝30°的力 F ＝10 3 N 拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中 A 、B 相对位置保持不变，g 取 10 m/s 2.求：(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角 θ ；。

高考物理复习微专题第二章相互作用练习含答案

第二章相互作用做真题明方向1．[2022·广东卷]如图是可用来制作豆腐的石磨．木柄AB静止时，连接AB的轻绳处于绷紧状态．O点是三根轻绳的结点，F、F1和F2分别表示三根绳的拉力大小，F1＝F2且∠AOB ＝60°.下列关系式正确的是()A.F＝F1B．F＝2F1C．F＝3F1D．F＝3F12．[2022·浙江6月]如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角θ＝60°.一重为G的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的()A．作用力为33G B．作用力为36GC．摩擦力为34G D．摩擦力为38G3.[2022·浙江卷1月]如图所示，公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶，桶可绕水平轴转动，水管口持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻转的主要因素是() A．水桶自身重力的大小B．水管每秒出水量的大小C．水流对桶撞击力的大小D ．水桶与水整体的重心高低4.[2023·江苏卷]如图所示，“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处．已知探测器质量为m ，四条腿与竖直方向的夹角均为θ，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g 的16.每条腿对月球表面压力的大小为( )A ．mg 4B ．mg 4cos θC ．mg 6cos θD ．mg 245．[2021·广东卷]唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力．设牛用大小相等的拉力F 通过耕索分别拉两种犁，F 与竖直方向的夹角分别为α和β，α<β，如图所示．忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是( )A ．耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大C.曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力D ．直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力6．[2021·湖南卷]质量为M 的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，A 为半圆的最低点，B 为半圆水平直径的端点．凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为m 的小滑块．用推力F 推动小滑块由A 点向B 点缓慢移动，力F 的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是( )A ．推力F 先增大后减小B ．凹槽对滑块的支持力先减小后增大C ．墙面对凹槽的压力先增大后减小D ．水平地面对凹槽的支持力先减小后增大专题7重力和弹力1．[2023·福建省福州市联考]下列说法正确的是()A．同一物体在赤道和北极受到的重力大小相等B．水平桌面上的杯子受到的支持力是桌面发生形变而产生的C．物体间相互作用时，先有施力物体，后有受力物体D.物体的重心总在物体的几何中心，且物体均可看成质点2．在半球形光滑容器内，放置一细杆，如图所示细杆与容器的接触点分别为A、B两点，则容器上A、B两点对细杆的作用力方向为()3.[2023·辽宁大连模拟]篮球运动深受青少年喜爱，姚明将篮球用力抛出后在空中划出优美的弧线，篮球在空中运动时，不受空气阻力，则受力分析的示意图正确的是(其中G表示重力，F表示推力)()4．[2023·广东省肇庆市质检](多选)如图甲所示，轻弹簧左端固定，在弹簧右端施加100 N 的水平拉力，该轻弹簧伸长了0.1 m；若用两只手分别作用在另一相同的轻弹簧两端，每只手对弹簧的水平拉力均为100 N，如图乙所示，已知弹簧形变量均未超过弹性限度，下列说法正确的是()A．弹簧的劲度系数为1 000 N/mB．弹簧的劲度系数为2 000 N/mC．图乙弹簧伸长量为0.1 mD．图乙弹簧伸长量为0.2 m5．[2023·广东茂名市练习]脚蹬拉力器由脚环、两根相同的弹性绳、把手组成，可以做到手脚配合，锻炼手臂、腿、腰部、腹部等部位，深受健身人士的喜爱．如图所示，女子用沿平行于弹性绳的力拉动拉力器时，每只手拉力大小为120 N时，弹性绳比原长伸长了30 cm.弹性绳的弹力与伸长量成正比，且未超过弹性限度，不计把手和弹性绳重力，下列说法正确的是()A．把手对弹性绳的拉力是由于弹性绳发生形变产生的B．弹性绳的劲度系数为400 N/mC．弹性绳的劲度系数为800 N/mD．若每只手的拉力改为80 N，弹性绳长度为20 cm6．探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系如图所示，下列说法正确的是()A．弹簧的劲度系数是2 N/mB．当弹簧伸长量为x1＝2 cm时，弹簧产生的拉力是F1＝400 NC．当弹簧受F2＝800 N的拉力作用时，弹簧总长度为x2＝40 cmD．弹簧的劲度系数是2×103 N/m7.[2023·辽宁省名校联盟联考](多选)如图所示，轻质弹簧P上端固定在天花板上，下端的挂钩钩住轻弹簧Q的环，P、Q的劲度系数分别为k1和k2，现用大小为F的拉力竖直向下拉弹簧Q，两只弹簧形变量之和为Δx.下列说法正确的是()A．Δx＝Fk1＋F k2B．Δx＝F2k1＋F2k2C．若将拉力F增加一倍，则稳定后两只弹簧的总长度之和也增加一倍k1k2 k1＋k2的弹簧等效D．上述两只弹簧形变的效果与一只劲度系数为专题8摩擦力1．[2023·重庆市西南大学附中期末]现有一台台式电风扇放在水平桌面上，该电风扇运行时，调节它的“摇头”旋钮可改变风向，但风向一直水平．若电风扇底座在桌面上始终不发生移动，下列说法正确的是()A．电风扇受到两个力的作用B．桌面对电风扇的摩擦力大小和方向都不变C．风扇对空气的作用力与桌面对风扇的摩擦力互相平衡D．空气对风扇的作用力与桌面对风扇的摩擦力大小相等2．[2023·浙江省金华调研]如图所示，重为800 N的沙发放在水平地面上，体重600 N的小王至少要用96 N的水平力推沙发，才能使沙发从原地开始运动．沙发开始运动以后，小王用80 N的水平力推沙发，就可以使沙发保持匀速直线运动．以下说法正确的是()A.沙发与地面之间的动摩擦因数为0.12B．若用90 N的水平力推这个静止的沙发，则此时沙发所受的摩擦力大小为80 NC．若用96 N的水平力推这个已经在运动的沙发，则此时沙发所受的摩擦力大小为96 N D．小王盘腿坐在沙发上，小李用140 N的水平力推已经在运动的沙发，可使小王和沙发保持匀速运动3．[2023·“皖豫名校联盟体”考试]轮椅分为电动和手动轮椅，是用于伤员、病人、残疾人居家康复、周转运输、就诊、外出活动的重要移动工具．如图是一款手动轮椅，该轮椅共有4个轮子，人用双手推动手轮驱动轮椅向前运动．关于地面对4个轮子的摩擦力，下列说法正确的是()A．前轮、后轮受到的摩擦力都向前B．前轮、后轮受到的摩擦力都向后C．前轮受到的摩擦力向前，后轮受到的摩擦力向后D.前轮受到的摩擦力向后，后轮受到的摩擦力向前4．[2023·江苏省高邮市调研]在机场和海港，常用输送带运送旅客的行李和货物，如图所示，甲为水平输送带，乙为倾斜输送带，当行李箱m随输送带一起匀速运动时，不计空气阻力，下列几种判断中正确的是()A．甲情形中的行李箱受到向右的摩擦力B．乙情形中的行李箱受到沿斜面向下的摩擦力C．乙情形中的行李箱受到沿斜面向上的摩擦力D．甲情形中的行李箱受到向左的摩擦力5.[2023·广东省质检](多选)如图所示，C是水平地面，A、B是两个长方形物块，F是作用在物块B上沿水平方向的力，物体A和B以相同的速度做匀速直线运动．由此可知，A、B 间的动摩擦因数μ1和B、C间的动摩擦因数μ2有可能是()A．μ1＝0，μ2＝0 B．μ1≠0，μ2＝0C．μ1＝0，μ2≠0 D．μ1≠0，μ2≠06.[2023·辽宁省鞍山市一中二模]如图所示，吸附在竖直玻璃上质量为m的擦窗工具，在平行于玻璃的拉力作用下，沿与竖直方向夹角为60°的虚线方向做匀速直线运动，若摩擦力大小与重力大小相等，重力加速度为g，则拉力的大小为()A．mg B．2mgC．32mg D．3mg7．如图所示为研究物块与木板之间摩擦力大小的实验装置．将一物块和木板叠放于水平桌面上．轻质弹簧测力计一端固定，另一端用细线与物块水平相连．现在用轻绳与长木板连接，用手向右水平拉轻绳，使长木板在桌面上滑动．弹簧测力计示数稳定后，下列说法正确的是()A ．物块与木板之间的摩擦力是静摩擦力B ．木板必须在桌面上做匀速直线运动C ．弹簧测力计示数一定等于物块受到的摩擦力D ．弹簧测力计示数一定等于木板受到的摩擦力8．[情境创新]如图，某同学在沙料场中发现沙子堆积时会形成圆锥体，且堆积过程中圆锥体的底角保持不变．他测得某堆沙子的底部周长约为30 m ，沙子之间的动摩擦因数约为0.8，则这堆沙子的体积约为(圆锥体的体积等于底面积与高的乘积的三分之一)( )A ．1×102 m 3B ．2×102 m 3C ．3×102 m 3D ．8×102 m 39．如图所示，在倾角为θ的斜面上，静止着两个质量均为m 的物块A 、B .两物块之间连接着一劲度系数为k 的轻质弹簧，两物块和斜面间的动摩擦因数均为μ，物块和斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g ，则弹簧的最大伸长量是( )A ．mg sin θkB ．μmg cos θkC ．mg （μcos θ＋sin θ）kD ．mg （μcos θ－sin θ）k10.[2023·济宁市邹城市考试]如图所示，轻质弹簧一端系在质量为m ＝1 kg 的小物块上，另一端固定在墙上．物块在斜面上静止时，弹簧与竖直方向的夹角为37°，已知斜面倾角θ＝37°，斜面与小物块间的动摩擦因数μ＝0.5，斜面固定不动．设物块与斜面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度取g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.下列说法正确的是( )A ．小物块可能只受三个力B ．弹簧弹力大小一定等于4 NC ．弹簧弹力大小可能等于5 ND ．斜面对物块的支持力可能为零11．(多选)如图所示，装载石块的自卸卡车静止在水平地面上，车厢倾斜至一定角度时，石块沿车厢滑至车尾．若车厢倾斜至最大角度时还有部分石块未下滑，货车会向前加速，从而把残余石块卸下．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则()A.增加车厢倾斜程度的过程中，石块受到的支持力一直增加B．增加车厢倾斜程度的过程中，未下滑的石块受到的摩擦力一直增加C．增加车厢倾斜程度的过程中，所有石块受到的摩擦力先增加后减小D．卡车向前加速时，残余石块所受最大静摩擦力会减小12．(多选)如图所示，斜面体放置在粗糙的水平地面上，在沿斜面向上的推力F作用下，物体A和斜面体B均保持静止．若减小推力F，物体A仍然静止于斜面上，则() A．斜面对物体A的作用力不一定变小B．斜面对物体A的支持力一定变小C．斜面对物体A的摩擦力一定变小D．地面对斜面体的摩擦力一定变小13．[2023·湖北武汉市阶段练习](多选)如图甲所示，通过一拉力传感器(能测量力大小的装置)用力水平向右拉一水平面上质量为5.0 kg的木块，A端的拉力均匀增加，0～t1时间内木块静止，木块运动后改变拉力，使木块在t2后做匀速直线运动．计算机对数据拟合处理后，得到如图乙所示拉力随时间变化的图线，下列说法正确的是(g＝10 m/s2)()A．若F＝4.0 N，则木块与水平面间的摩擦力f1＝4.0 NB．若F＝6.0 N，则木块与水平面间的摩擦力f2＝6.0 NC．木块与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.11D．木块与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.10专题9牛顿第三定律1．春秋时期齐国人的著作《考工记》中有“马力既竭，辀(zhōu)犹能一取焉”，意思是马拉车的时候，虽然马对车不再施力了，但车还能继续向前运动一段距离．这一现象说明了()A．车的运动不需要力来维持B．物体受到的重力是由地球对物体的引力产生的C.地面对物体的支持力和物体对地面的压力是一对相互作用力D．弹力存在于相互接触的物体之间2．[2023·北京市密云区期末考试]如图所示，某人站在体重计上保持相对静止，关于人受到的重力及人与体重计间的相互作用，下列说法正确的是()A．人受到的重力和人对体重计的压力是同一个力B．人受到的重力和人对体重计的压力是一对平衡力C．人对体重计的压力是由体重计发生形变而产生的D．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力3．[2023·浙江省长兴县期中考试]如图甲所示，某同学将两只力传感器对拉，与力传感器相连的电脑中显示两个力的Ft图像如图乙所示，则两只力传感器()A.一定处于静止状态B．一定处于匀速运动状态C．一定处于加速直线运动状态D．可能处于减速直线运动状态4.如图所示，用网球拍打击飞过来的网球，则球拍打击球的力()A．大于球撞击球拍的力B．与球撞击球拍的力性质不同C．与球撞击球拍的力同时产生D．与球撞击球拍的力方向相同5.[2023·福建省阶段练习]如图所示为某款做吸式无线充电宝，充电宝本身具有磁性，可直接吸附在手机上进行无线充电．某人以图示方式拿着充电宝(手始终未与手机接触)，将其沿顺时针缓慢转至竖直，若充电宝与手机间的磁吸力大小保持恒定，且两者始终相对静止，则()A．手机始终受到三个力的作用B．充电宝对手机的弹力逐渐减小到零C．充电宝对手机的摩擦力逐渐增大D．充电宝对手机的作用力逐渐增大6.[2023·浙江省浙南名校联考]“象步虎掌”是同学们喜欢的传统体育游戏之一．游戏开始前水平地面上甲、乙两位同学相隔一定距离站立，然后伸出双掌水平相抵且稍发力．开始后双方用巧力向前推出或向后缩让，脚掌先移离原位者为输．如图所示为游戏开始前甲、乙处于静止状态，则此时()A．甲对乙的推力是由于乙的手掌发生改变B．甲对乙的推力可能大于乙对甲的推力C．以甲、乙整体为研究对象，甲和乙受到的摩擦力是一对平衡力D．甲、乙受到的摩擦力与各自的重力成正比，与受到的推力无关专题10力的合成与分解1．下列关于力的合成与分解的说法正确的是()A．合力一定大于分力B．一个合力只能分解为两个分力C．任意两个确定的分力都有两个合力D．一个大小为2 N的合力可以分解成两个大小分别为2 N和3 N的分力2.[2023·浙江省金华调研]如图所示，两人用同样大小的力共提一桶水，已知水和桶的总质量为m，两拉力F1、F2的夹角为θ，水桶始终保持静止状态，下列说法正确的是() A．两拉力F1、F2的合力大于mgB．夹角θ变大时，拉力F1、F2都变大C．当θ＝60°时，F1＝F2＝mgD．当θ＝120°时，F1＝F2＝32mg3.[2023·广东省揭阳市期末](多选)如图所示“用DIS验证斜面上力的分解”实验中，A、B 处各放一个力传感器，放在A处传感器的示数用F1表示，放在B处传感器的示数用F2表示．在斜面倾角θ由0变到90°的过程中，有关F1和F2的变化情况说法正确的是()A．F1变小B．F2变大C．F1和F2都不变D．不能确定4.[2023·全国联考]如图所示，竖直杆上穿着一个质量为m的小球，拉力F与竖直杆成45°角，小球在拉力F的作用下向上匀速运动，已知小球与杆之间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g，小球可看成质点，则拉力F为()A ．42 mgB ．22 mgC ．2 mgD ．22mg 5．[2023·浙江省学业水平考试模拟卷]如图甲所示为明朝宋应星所著《天工开物》中用重物测量弓弦张力的“试弓定力”插图．示意图如图乙所示，在弓的中点悬挂质量为M 的重物，弓的质量为m ，弦的质量忽略不计，悬挂点为弦的中点，张角为θ，当地重力加速度为g ，则弦的张力为( )A.（M ＋m ）g 2cos θ2 B ．（M ＋m ）g 2sinθ2C ．Mg 2sin θ2D ．mg2cosθ26.[2023·黑龙江省大庆市质检]如图所示为汽车内常备的一种菱形千斤顶的原理图，摇动手柄，使螺旋杆转动，A 、B 间距离发生改变，从而实现重物的升降．若一重为G 的物体放在此千斤顶上，保持螺旋杆水平，已知AB 与BC 之间的夹角为θ，不计摩擦，则BC 杆对轴C 作用力大小为( )A ．F ＝G 2sin θB ．F ＝Gsin θC ．F ＝G 2cos θD ．F ＝Gtan θ7．[2023·广东省联考](多选)如图甲所示，用瓦片做屋顶是我国建筑的特色之一．铺设瓦片时，屋顶结构可简化为图乙所示，建筑工人将瓦片轻放在两根相互平行的檩条正中间，若瓦片能静止在檩条上．已知檩条间距离为d ，以下说法正确的是( )A．瓦片总共受到五个力的作用B．减小檩条间的距离d时，瓦片与檩条间的弹力增大C.减小檩条间的距离d时，瓦片可能会下滑D．增大檩条间的距离d时，瓦片与檩条间的摩擦力增大专题11共点力的平衡1．[2023·河北省联考]挂灯笼的习俗起源于两千多年前的西汉时期，现已成为中国人喜庆的象征．某次挂灯笼的情景如图所示，准备由3根等长的轻质细绳悬挂起2个质量均为m的灯笼，用水平力F拉BC细绳使系统处于静止状态，另外两根细绳与水平面所成的角度分别为θ1和θ2，下列关系式正确的是()A．F OA＝mgsin θ1B．F AB＝mg tan θ2C．tan θ1＝2tan θ2D．F＝2mg sin θ12.[2023·广东省深圳月考]如图所示，某同学想进行一项挑战，他两手水平用力夹起一摞书保持静止，设手对书施加的水平压力F＝220 N，若每本书的质量均为0.90 kg，手与书之间的动摩擦因数为μ1＝0.4，书与书之间的动摩擦因数相同，均为μ2＝0.3，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2.则该同学()A．最多能夹住9本书B．最多能夹住19本书C．最多能夹住14本书D．最多能夹住16本书3.[2023·“皖豫名校联盟体”考试]如图所示，斜面体置于水平地面上，对物体Q施加一个沿斜面向上的力F，使斜面体上叠放的两物体P、Q一起沿斜面向下做匀速运动，P、Q没有相对滑动，则下列说法正确的是()A．物体Q受力的个数一定为3B．物体P受力个数一定为5C．斜面体受力的个数一定为4D．斜面体一定受地面的摩擦力4．[2023·湖南省联考]如图，轻质弹簧的左端与墙面相连，右端与一质量m＝1 kg的物块相连，物块与水平面之间的动摩擦因数μ＝0.5.现给物块施加一个水平向右的恒力F＝8 N，物块仅能在AB之间静止．若AB之间距离为0.05 m，最大静摩擦力视为滑动摩擦力，重力加速度g＝10 m/s2，则下列说法正确的是()A．弹簧原长位置在A点右侧B．弹簧原长位置在AB之间C．弹簧劲度系数k＝200 N/mD．弹簧劲度系数k＝260 N/m5．[2023·浙江省联考]质量为m的小球，用细线AB悬挂在竖直的墙壁上，细线与墙壁的夹角为60°，如图甲所示，当小球受到拉力F1时，拉力与细线的夹角为120°，小球正好静止不动．如图乙所示，当小球受到拉力F2时，与细线的夹角为150°，小球正好静止不动，重力加速度为g，下列说法正确的是()A．两种情况下，细线AB的拉力与重力的合力的大小之比为1∶3B．两种情况下，细线AB的拉力相同C．两种情况下，细线AB的拉力之比为2∶1D．F1、F2的比值为2∶36．[2023·云南省昆明检测]如图，两个轻滑轮通过细绳悬挂在天花板上，轻绳跨过滑轮连接两个质量为m的物体，将一与质量为M的物体连接的动滑轮放到轻绳上后系统保持静止，滑轮质量不计．此时悬挂在天花板上的轻绳与竖直方向的夹角为30°，则M与m的比值关系正确的是()A．1∶1 B．1∶2C．2∶1 D．1∶37．[2023·辽宁沈阳月考]如图所示，质量为m的匀质细绳，一端系在天花板上的A点，另一端系在竖直墙壁上的B点，平衡后最低点为C点．现测得AC段绳长是BC段绳长的n倍，且过绳子B端的切线与墙壁的夹角为α.以下说法正确的是()A．绳子在C处弹力大小为mg tan αB．绳子在B处弹力大小为mg（n＋1）cos αC．绳子在A处弹力大小为mg1＋tan2αn＋1D．绳子A端的切线与竖直方向夹角也为α8．[2023·河北省邢台市模拟]如图所示，轻杆AB的左端用铰链与竖直墙壁连接，轻杆CD的左端固定在竖直墙上．图甲中两轻绳分别挂着质量为m1、m2的物体，另一端系于B点，图乙中两轻绳分别挂着质量为m3、m4的物体，另一端系于D点．四个物体均处于静止状态，图中轻绳OB、O′D与竖直方向的夹角均为θ＝30°，下列说法一定正确的是()A．m1∶m2＝1∶1 B．m1∶m2＝2∶3C．m3∶m4＝1∶1 D．m3∶m4＝2∶39．[2023·安徽省宣城市模拟]如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，光滑斜面ab与水平面的夹角为60°，粗糙斜面bc与水平面的夹角为30°，顶角b处安装一个定滑轮．质量分别为M、m的两滑块A和B，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行．整个系统始终处于静止状态，已知物体B的质量m＝1kg，物体B与斜面bc间的动摩擦因数μ＝35，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g＝10 m/s2，则物体A质量的大小M可能是()A．0.2 kg B．0.8 kgC．1.5 kg D．2 kg10．[2023·重庆市第四次质量检测]如图1所示，横截面为直角的斜槽与水平方向的夹角为θ，横截面为正方形的长方体型物体恰好沿斜槽匀速下滑，斜槽横截面MON如图2所示，过斜槽底部OP的竖直面(图中未画出)与斜槽横截面MON相交处为虚线OO′，MO与虚线OO′的夹角也为θ，斜槽两侧面为同种材料．物体与斜槽的动摩擦因数等于()A．tan θB．tan θsin θ＋cos θC．1tan θ（sin θ＋cos θ）D．1tan θ11．[2023·山东省德州市联合调考]一横梁起重机移动货物时因出现故障而失去动力，工作人员在货物上作用一水平恒力，使货物和起重机一起缓慢向右移动，此过程可简化为如图所示的模型．已知起重机的质量为m1，货物的质量为m2，绳索与水平轨道间的夹角为θ，重力加速度大小为g，绳索的质量不计，求：(1)水平恒力的大小F；(2)水平横梁对起重机的阻力大小与横梁受到的压力大小的比值k.专题12动态平衡问题1．(多选)如图甲所示，一只小鸟沿着较粗的树枝从A点缓慢移动到B点，将该过程抽象为质点从圆弧上的A点移动到B点，如图乙所示，以下说法正确的是()A．树枝对小鸟的弹力减小B．树枝对小鸟的弹力增大C．树枝对小鸟的摩擦力减小D．树枝对小鸟的摩擦力增大2.[2023·云南月考]如图所示，置于斜面上的物体A受到平行于斜面向下的力F作用保持静止．若力F大小不变，方向在竖直平面内由沿斜面向下顺时针缓慢转到沿斜面向上(转动范围如图中虚线所示).在F转动过程中，物体和斜面始终保持静止．在此过程中() A．地面与斜面间的摩擦力可能先减小后增大B．地面与斜面间的摩擦力可能一直增大C．物体与斜面间的摩擦力可能先增大后减小D．物体与斜面间的摩擦力可能一直减小3.(多选)如图所示，质量为m的小球套在竖直固定的光滑圆环上，在圆环的最高点有一个光滑小孔，一根轻绳的下端系着小球，上端穿过小孔用力拉住，开始时绳与竖直方向夹角为θ，小球处于静止状态，现缓慢拉动轻绳，使小球沿光滑圆环上升一小段距离，则下列关系正确的是()A．绳与竖直方向的夹角为θ时，F＝2mg cos θB．小球沿光滑圆环上升过程中，轻绳拉力逐渐增大C．小球沿光滑圆环上升过程中，小球所受支持力逐渐增大D．小球沿光滑圆环上升过程中，小球所受支持力大小不变4.[2023·广东省肇庆市统考]如图所示，用网兜把足球挂在光滑墙壁上的A 点，足球与墙壁的接触点为B .若更换悬线更长的新网兜，重新把足球挂在A 点，足球与墙壁接触点为C (图中未标出)，已知两点间距l AC >l AB ，下列说法正确的是( )A ．网兜对A 点的拉力不变B ．网兜对A 点的拉力变小C ．足球对墙壁的压力不变D ．足球对墙壁的压力变大5．[2023·海南卷]如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是( )A ．工人受到的重力和支持力是一对平衡力B ．工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力C ．重物缓慢提起的过程中，绳子拉力变小D ．重物缓慢提起的过程中，绳子拉力不变 6．[2023·江苏省苏州市调研]某气象研究小组用图示简易装置测定水平风速，在水平地面的底座(始终保持静止)上竖直固定一直杆，半径为R 、质量为m 的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端O ，当水平风吹来时，球在风力的作用下飘起来．已知风力大小正比于风速，也与球正对风的截面积成正比，当风速v 0＝3 m/s 时，测得球静止时细线与竖直方向的夹角θ＝30°.则下列说法正确的是( )A.当θ＝60°时，风速v ＝6 m/sB ．若风速增大到某一值时，θ可能等于90°C ．若风速不变，换用半径相等、质量较大的球，则θ减小D ．若风速增大，换用半径较大、质量不变的球，底座对地面的压力增大7．如图甲所示，质量为m 的半球体静止在倾角为θ的平板上，当θ从0缓慢增大到π2 的过程中，半球体所受摩擦力F f 与θ的关系如图乙所示，已知半球体始终没有脱离平板，半球。

高考物理一轮复习备考精炼微专题辑第二章相互作用微专题11

[方法点拨](1)弹力产生条件：接触且发生弹性形变．(2)弹力的有无可用条件法、假设法或牛顿第二定律等判断．(3)接触面上的弹力方向总是垂直接触面，指向受力物体．(4)弹力大小与形变量有关，弹簧弹力遵循胡克定律(弹性限度内)，接触面上的弹力、绳上的弹力往往由平衡条件或牛顿第二定律求解．1.(2017·扬州市期末考试)匀速前进的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球，如图1所示，小球下方与一光滑斜面接触．关于小球的受力，下列说法正确的是()图1A．重力和细线对它的拉力B．重力、细线对它的拉力和斜面对它的支持力C．重力和斜面对它的支持力D．细线对它的拉力和斜面对它的支持力2．如图2所示，底端置于粗糙水平地面上的杆，其顶端被一根细线用手拉住，杆处于静止状态，细线水平．下列说法正确的是()图2A．杆对细线的弹力方向为水平向右B．细线对杆的弹力方向垂直杆向左C．杆受到地面的弹力是杆的形变产生的D．地面受到杆的弹力沿杆向左下方3.(2018·高邮中学阶段检测)生活中常见支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上．图3是被吸附在支架上静止时的侧视图，若的质量为m，平面与水平间夹角为θ，则支架对作用力()图3A ．大小为mg ，方向竖直向上B ．大小为mg ，方向竖直向下C ．大小为mg cos θ，方向垂直平面斜向上D ．大小为mg sin θ，方向平行平面斜向上4．两根劲度系数分别为k 1和k 2的轻质弹簧a 、b 串接在一起，a 弹簧的一端固定在墙上，如图4所示，开始时弹簧均处于原长，现用水平力作用在b 弹簧的P 端缓慢向右拉动弹簧，当a 弹簧的伸长量为L 时，则( )图4A ．b 弹簧的伸长量为k 1L k 2B ．b 弹簧的伸长量也为LC ．P 端向右移动的距离为2LD ．P 端向右移动的距离为⎝⎛⎭⎫1＋k 2k 1L 5．(2018·阜宁中学调研)一根大弹簧内套一根小弹簧，大弹簧比小弹簧长0.20 m ，它们的下端固定在地面上，而上端自由，如图5甲所示，当施加力压缩此组合弹簧时，测得力和弹簧压缩距离之间的关系如图乙所示，则两弹簧的劲度系数分别是(设大弹簧的劲度系数为k 1，小弹簧的劲度系数为k 2)( )图5A ．k 1＝100 N/m ，k 2＝200 N/mB ．k 1＝200 N/m ，k 2＝100 N/mC ．k 1＝100 N/m ，k 2＝300 N/mD ．k 1＝300 N/m ，k 2＝200 N/m6．如图6所示，轻质弹簧一端系在质量为m＝1 kg的小物块上，另一端固定在墙上．物块在斜面上静止时，弹簧与竖直方向的夹角为37°，已知斜面倾角θ＝37°，斜面与小物块间的动摩擦因数μ＝0.5，斜面固定不动．设物块与斜面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，下列说法正确的是()图6A．小物块可能只受三个力B．弹簧弹力大小一定等于4 NC．弹簧弹力大小可能等于10 ND．斜面对物块支持力可能为零7.如图7，用橡皮筋将一小球(不计大小)悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态．现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)．与稳定在竖直位置时相比，小球的高度()图7A．一定升高B．一定降低C．保持不变D．升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定答案精析1．A2．A [细线中弹力方向沿细线且指向细线收缩的方向，故细线对杆的弹力方向水平向左，杆对细线的弹力方向水平向右，故A 正确，B 错误；杆受到地面的弹力是由于地面发生形变产生的，C 错误；杆对地面的弹力方向垂直于地面向下，故D 错误．]3．A4．A [两根轻弹簧串联，弹力大小相等，根据胡克定律F ＝kx 得x 与k 成反比，则得b 弹簧的伸长量为k 1L k 2，故A 正确，B 错误；P 端向右移动的距离等于两根弹簧伸长量之和，即为L ＋k 1k 2L ＝⎝⎛⎭⎫1＋k 1k 2L ，故C 、D 错误．] 5．A [x <0.2 m 时，只压缩大弹簧，所以0～0.2 m 过程中图线的斜率等于大弹簧的劲度系数，k 1＝ΔF Δx＝100 N/m.当压缩量为0.3 m 时，大弹簧被压缩了0.3 m ，而小弹簧被压缩了0.1 m ，则F ＝k 1×0.3 m ＋k 2×0.1 m ＝50 N ，得k 2＝200 N/m ，选项A 正确．]6．C [若不受弹簧的弹力，μmg cos θ＜mg sin θ，则物块不可能静止，故物块一定受弹簧的压力，还受重力、斜面的支持力和静摩擦力，受四个力的作用而平衡，A 错误；若要物块静止，μ(mg cos 37°＋F )≥mg sin θ，得：F ≥4 N ，故B 错误，C 正确；根据静摩擦力的产生条件，斜面对物块的支持力不可能为零，D 错误．]7．A [小车静止时，橡皮筋弹力等于小球重力，即mg ＝kx 1，橡皮筋原长设为l ，则小球竖直向下的悬吊高度为l ＋x 1＝l ＋mg k.小车匀加速运动时，设橡皮筋弹力为F ，橡皮筋与竖直方向夹角为θ，则F cos θ＝mg ，橡皮筋长度为l ＋F k ＝l ＋mg k cos θ，可得小球竖直方向悬吊的高度为⎝⎛⎭⎫l ＋mg k cos θcos θ＝l cos θ＋mg k ＜l ＋mg k，所以小球的高度升高，选项A 正确．]。

高考物理一轮复习第二章相互作用微专题动态平衡问题与临界极值问题课时冲关新人教版

微专题3 动向均衡问题与临界极值问题一、单项选择题(本题共6小题，每题6分，共36分)1．(2017·安徽合肥一中二诊)以下列图，物体A、B用细绳连接后超出滑轮．A静止在倾角为45°的斜面上，B悬挂着．已知质量m A＝2m B，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°增大到60°，但物体仍保持静止，以下说法中正确的选项是()A．绳子的张力增大B．物体A对斜面的压力将增大C．物体A碰到的静摩擦力增大D．滑轮碰到绳子的作用力保持不变解析：C[以下列图，对A和B受力解析：在斜面倾角增大的过程中，物体B向来处于均衡状态，因此绳子拉力大小向来等于物体B重力的大小，故A错误；物体A对斜面的压力F N′＝F N＝m A g cos θ，随着θ的增大，cos θ减小，因此物体A对斜面的压力将减小，故B错误；由题可知，开始时A所受重力沿斜面的分力大于绳子拉力，即m A g sin θ>T ＝m B g，因此摩擦力平行斜面向上，随着角度的增大，重力沿斜面的分力逐渐增大，而绳子的拉力不变，因此物体所受摩擦力逐渐增大，方向沿斜面向上，故C正确；绳子拉力大小不变，随着斜面倾角的增大，绳子之间的夹角在减小，因此其合力增大，因此滑轮碰到绳子的作用力增大，故D错误．]2．(2017·湖北襄阳四校联考)将三个质量均为m的小球a、b、c用细线相连后(b、c间无细线相连)，再用细线悬挂于O点，以下列图．用力F拉小球c，使三个小球都处于静止状态，且细线Oa与竖直方向的夹角保持为θ＝30°，则F的最小值为()A．mg B．2mgC.32mg D.32mg解析：C[静止时将三球视为一个整体，重力为3mg，看作用于c球上的力F垂直于Oa时，F最小，由正交分解法知，水平方向F cos 30°＝T sin 30°，竖直方向F sin 30°＋T cos 30°＝3mg，解得F＝32mg，应选C.]3．(2017·福建福州一中质检)以下列图，用一轻绳将圆滑小球P系于竖直墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一长方体物块Q，P、Q均处于静止状态，现有一铅笔紧贴墙壁从O点开始缓慢下移，则在铅笔缓慢下移的过程中()A．细绳的拉力逐渐变小B．Q碰到墙壁的摩擦力逐渐变大C．Q碰到墙壁的弹力逐渐变大D．Q将从墙壁和小球之间滑落解析：C[对P解析，P碰到重力、拉力和Q对P的弹力处于均衡．设拉力与竖直方向的夹角为θ，依照共点力均衡知拉力F＝mgcos θ，Q对P的支持力N＝mg tanθ.铅笔缓慢下移的过程中，θ增大，则拉力F增大，Q对P的支持力增大，故A错误．对Q解析知，在水平方向上P对Q的压力增大，则墙壁对Q的弹力增大，在竖直方向上重力与摩擦力大小相等，因此A碰到的摩擦力不变，Q不会从墙壁和小球之间滑落，故C正确，B、D错误．]4．(2017·宁夏银川一中一模)把一圆滑圆环固定在竖直平面内，在圆滑圆环的最高点有一个圆滑的小孔，以下列图．质量为m的小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住．现拉动细线，使小球沿圆环缓慢下移．在小球搬动过程中手对细线的拉力F和圆环对小球的弹力F N的大小变化情况是()A．F不变，F N增大B．F不变，F N减小C．F减小，F N不变D．F增大，F N不变解析：D[小球沿圆环缓慢下移可看作是匀速运动，对小球进行受力解析，小球受重力G、F、F N三个力，满足受力均衡，受力解析如图，设圆环半径为R，由三角形相似知识可得GR＝FAB＝F NR，小球沿圆环缓慢下移时，圆环半径不变，AB长度增大，故F增大，F N不变，故D正确．]5．(2017·吉林松原油田高中三模)以下列图，粗糙的水平面上放有一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直挡板间放有一圆滑圆球B，整个装置处于静止状态．现将挡板水平向右缓慢平移，A向来保持静止．则在B着地前的过程中()A．挡板对B的弹力减小B．地面对A的摩擦力增大C．A对B的弹力减小D．地面对A的弹力增大解析：B[先对B受力解析，受重力、A对B的支持力和挡板对B的支持力，如图甲，依照共点力均衡条件有：N1＝mgcos θ，N2＝mg tan θ；再对A、B整体受力解析，受重力、地面支持力、挡板对其向左的支持力和地面对其向右的静摩擦力，如图乙，依照共点力均衡条件有f＝N2，N＝(M＋m)g，故f＝mg tan θ；挡板保持竖直且缓慢向右搬动的过程中，角θ不断变大，故f变大，N不变，N1变大，N2变大．应选B.]6．(2017·河北邯郸一中一诊)以下列图，挡板垂直于斜面固定在斜面上，一滑块m放在斜面上，其上表面呈弧形且左端最薄，一球M搁在挡板与弧形滑块上，所有摩擦均不计，用平行于斜面的拉力F拉住弧形滑块，使球与滑块均静止，现将滑块平行于斜面向上拉过一段较小的距离，球仍搁在挡板上且处于静止状态，则与原来对照()A．滑块对球的弹力增大B．挡板对球的弹力减小C．斜面对滑块的弹力增大D．拉力F不变解析：B[对球进行受力解析，如图甲所示，球只受三个力的作用，挡板对球的力F1方向不变，作用心的矢量图，滑块上移时，F2与竖直方向的夹角减小，最小时F2垂直于F1，能够知道挡板对球的弹力F1和滑块对球的弹力F2都减小，故B正确，A错误；再对滑块和球一起受力解析，如图乙，其中F N＝G cos θ不变，F合＝F＋F1不变，F1减小，则拉力F增大，故C、D错误．]二、多项选择题(本题共4小题，每题6分，共24分．所有选对的得6分，部分选对的得3分，有选错或不答的得0分)7．(2017·吉林东北师大附中二模)如图，在楔形木块的斜面与竖直墙之间放置一个质量为m的圆滑铁球，楔形木块置于水平粗糙地面上，斜面倾角为θ，球的半径为R.现对球再施加一个水平向左的压力F，F的作用线经过球心O.若F缓慢增大而整个装置仍保持静止．则在此过程中()A．竖直墙对铁球的作用力向来大于水平外力FB．斜面对铁球的作用力缓慢增大C．斜面对地面的摩擦力保持不变D．地面对楔形木块的支持力缓慢增大解析：AC[以铁球为研究对象，解析受力，作出受力解析图以下列图，依照均衡条件得知，竖直墙对铁球的作用力N2＝F＋N1sin θ>F，即竖直墙对铁球的作用力向来大于水平外力F，故A正确．由图获取mg＝N1cos θ，因为mg、θ均不变，则斜面对铁球的支持力N1保持不变，故B错误．以楔形木块为研究对象，球对楔形木块的压力不变，楔形木块受力情况不变，则楔形木块对地面的摩擦力保持不变，地面对楔形木块的支持力也不变，故C正确，D错误．]8．(2017·闽粤大联考期末)以下列图，一辆小车静止在水平川面上，车内固定着一个倾角为60°的圆滑斜面OA，圆滑挡板OB可绕转轴O在竖直平面内转动．现将一重力为G的圆球放在斜面与挡板之间，挡板与水平面的夹角θ＝60°.以下说法正确的选项是()A．若保持挡板不动，则球对斜面的压力大小为GB．若挡板从图示地址顺时针方向缓慢转动60°，则球对挡板的压力逐渐增大C．若挡板从图示地址顺时针方向缓慢转动60°，则球对挡板的压力逐渐减小D．若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，则球对挡板的压力可能为零解析：AD[球处于静止状态，受力均衡，对球进行受力解析，以下列图．依照几何关系可知，F A＝F B＝G，A正确；若挡板从图示地址顺时针方向缓慢转动60°，据图可知，F B先减小后增大，依照牛顿第三定律可知，球对挡板的压力先减小后增大，故B、C错误；若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，当F A 和重力G的合力正好供应加速度时，球对挡板的压力为零，故D正确．] 9．(68520048)竖直细杆上套有一个1 kg的小圆环，圆环左侧系有一劲度系数k＝500 N/m的轻弹簧，已知弹簧与竖直方向的夹角为θ＝37°，圆环向来静止，则以下解析正确的选项是()A．当弹簧的伸长量x＝2.5 cm时，圆环与细杆间的摩擦力为零B．当弹簧的伸长量x＝0.5 cm时，圆环与细杆间的弹力F＝1.5 NC．保持弹簧伸长量不变，适当减小θ，圆环与细杆间的弹力变小D．保持弹簧伸长量不变，适当减小θ，圆环与细杆间的摩擦力变小解析：ABC[当kx cos 37°＝mg时，圆环与细杆间的摩擦力为零，此时x＝2.5 cm，A正确；弹簧伸长量x＝0.5 cm时，圆环与细杆间的弹力F＝kx sin 37°＝1.5 N，B正确；保持弹簧伸长量不变，适当减小θ，F＝kx sin θ随之变小，C正确；保持弹簧伸长量不变，适当减小θ，弹簧弹力的竖直重量增大，但初始状态摩擦力的方向未知，故不能够判断摩擦力大小的变化情况，D错误．]10．(2017·湖南郴州质量监测)以下列图，形状和质量完好相同的两个圆柱体a、b靠在一起，表面圆滑，重力为G，其中b的下半部恰巧固定在水平面MN的下方，上边露出另一半，a静止在平面上，现过a的轴心施加水平作用力F，可缓慢地将a拉离平面素来滑到b的顶端，对该过程解析，则应有()A．拉力F先增大后减小，最大值是GB．开始时拉力F最大为3G，今后逐渐减小为0C．a、b间的压力开始最大为2G，今后逐渐减小到GD．a、b间的压力由0逐渐增大，最大为G解析：BC[对于a球，碰到重力G、拉力F和b的支持力N，由均衡条件得F＝N cos θ，N sin θ＝G，则F＝Gtan θ，N＝Gsin θ，依照数学知识可知，θ从30°增大到90°，F与N均逐渐减小；当θ＝30°时，F有最大值为3G，N有最大值为2G，故B、C正确．]三、非选择题(本题共2小题，共40分．写出必要的文字说明和重要的演算步骤，有数值计算的要注明单位)11．(68520049)(18分)(2017·吉林东北师范大学附中二模)以下列图，一粗糙斜面的倾角θ＝37°，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，一质量为m＝5 kg的物块在一水平力F的作用下静止在斜面上，g取10 m/s2，最大静摩擦力能够为等于滑动摩擦力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：(1)要使物体恰能静止在斜面上(即与斜面没有相对滑动的趋势)，F应为多大；(2)要使物体静止在斜面上，F应在什么范围内．解析：(1)要使物体恰能静止在斜面上，则摩擦力为零，有F＝mg tan θ＝37.5 N.(2)当F较大时，摩擦力沿斜面向下，有F max sin θ＋mg cos θ＝F N，F max cos θ＝mg sin θ＋f m，f m＝μF N，联立解得F max＝100 N，当F较小时，摩擦力沿斜面向上，有F min cos θ＋μ(F min sin θ＋mg cos θ)＝mg sin θ，解得F min＝9.09 N.故F的范围为9.09 N≤F≤100 N.答案：(1)37.5 N (2)9.09 N≤F ≤100 N12．(68520050)(22分)(2017·陕西咸阳兴平一模)以下列图，一根轻绳上端固定在O 点，下端拴一个重为G 的钢球A ，球处于静止状态．现对球施加一个方向水平向右的外力F ，使球缓慢地偏移，在搬动过程中的每一时辰，都能够认为球处于均衡状态，外力F 方向向来水平向右，最大值为2G .(1)在直角坐标系中画出描述上述物理过程绳的张力T 与偏角θ的⎝ ⎛⎭⎪⎫1cos θ的关系图象． (2)由图示地址撤去外力F (轻绳与竖直方向夹角为θ)，无初速度地释放小球，求小球经过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力．不计空气阻力，轻绳长设为L .解析：(1)当水平拉力F ＝0，轻绳处于竖直地址时，绳子张力最小，T 1＝G . 当水平拉力F ＝2G 时，绳子张力最大，T 2＝G 2＋2G 2＝5G ，因此轻绳的张力范围是G ≤T ≤5G .设小球在某地址处于均衡状态，受力情况如图甲所示，由均衡条件得T cos θ＝G ，因此T ＝G cos θ，得图象如图乙所示．(2)小球从释放至到达最低点的过程中，依照动能定理得12mv 2＝mgL (1－cos θ)，解得v ＝2gL 1－cos θ.在最低点，依照牛顿第二定律得T －mg ＝m v 2L ，解得T ＝mg ＋2(1－cos θ)mg ＝(3－2cos θ)mg .答案：(1)图象见解析(2)2gL 1－cos θ (3－2cos θ)mg。

高考物理相互作用解题技巧讲解及练习题(含答案)

高考物理相互作用解题技巧讲解及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试相互作用1．如图所示，AB、BC、CD和DE为质量可忽略的等长细线，长度均为5m，A、E两端悬挂在水平天花板上，AE＝14m，B、D是质量均为m＝7kg的相同小球，质量为M的重物挂于C点，平衡时C点离天花板的垂直距离为7m，试求重物质量M．【答案】18kg【解析】【分析】分析几何关系根据给出的长度信息可求得两绳子的夹角；再分别对整体和B、C进行受力分析，根据共点力的平衡条件分别对竖直方向和水平方向分析，联立即可求得M．【详解】设AB与竖直方向的夹角为θ，则由几何关系可知：（7﹣5sinθ）2+（7﹣5cosθ）2＝52解得：sinθ+cosθ＝解得：sinθ＝0.6；或sinθ＝0.8由图可知，夹角应小于45°，故0.8舍去；则由几何关系可知，BC与水平方向的夹角也为θ；设AB绳的拉力为T，则对整体分析可知：2Tcos37°＝Mg+2mg设BC绳的拉力为N；则有：对B球分析可知：Tsinθ＝Ncosθ联立解得：M＝18Kg；【点睛】本题为较复杂的共点力的平衡条件问题，解题的关键在于把握好几何关系，正确选择研究对象，再利用共点力的平衡条件进行分析即可求解．2．如图所示，一质量为m 的金属球，固定在一轻质细绳下端，能绕悬挂点O 在竖直平面内转动．整个装置能自动随着风的转向而转动，使风总沿水平方向吹向小球．无风时细绳自然下垂，有风时细绳将偏离竖直方向一定角度，求：（1）当细绳偏离竖直方向的角度为θ，且小球静止时，风力F 及细绳对小球拉力T 的大小．（设重力加速度为g ）（2）若风向不变，随着风力的增大θ将增大，判断θ能否增大到90°且小球处于静止状态，说明理由．【答案】（1）cos mg T θ=，F=mgtanθ （2）不可能达到90°且小球处于静止状态【解析】【分析】【详解】（1）对小球受力分析如图所示（正交分解也可以）应用三角函数关系可得：F=mgtanθ（2）假设θ=90°，对小球受力分析后发现合力不能为零，小球也就无法处于静止状态，故θ角不可能达到90°且小球处于静止状态．3．如图所示，置于水平面上的木箱的质量为m=3.8kg ，它与水平面间的动摩擦因数μ=0.25，在与水平方向成37°角的拉力F 的恒力作用下从A 点向B 点做速度V 1=2.0m ／s 匀速直线运动．（cos37°=0.8，sin37°=0.6，g 取10N/kg ）（1）求水平力F 的大小；（2）当木箱运动到B 点时，撤去力F ，木箱在水平面做匀减速直线运动，加速度大小为2.5m/s 2，到达斜面底端C 时速度大小为v 2=1m/s ，求木箱从B 到C 的位移x 和时间t ；（3）木箱到达斜面底端后冲上斜面，斜面质量M=5.32kg ，斜面的倾角为37°．木箱与斜面的动摩擦因数μ=0.25，要使斜面在地面上保持静止．求斜面与地面的摩擦因数至少多大．、【答案】（1）10N （2）0.4s 0.6m （3）13（答0.33也得分）【解析】（1）由平衡知识：对木箱水平方向cos F f θ=，竖直方向：sin N F F mg θ+= 且N f F μ=，解得F=10N（2）由22212v v ax -=，解得木箱从B 到C 的位移x=0.6m ，21120.12.5v v t s s a --===- （3）木箱沿斜面上滑的加速度21sin 37cos378/mg mg a m s mμ︒+︒== 对木箱和斜面的整体，水平方向11cos37f ma =︒ 竖直方向：()1sin37N M m g F ma +-=︒，其中11N f F μ=，解得113μ=点睛：本题是力平衡问题，关键是灵活选择研究对象进行受力分析，根据平衡条件列式求解．求解平衡问题关键在于对物体正确的受力分析，不能多力，也不能少力，对于三力平衡，如果是特殊角度，一般采用力的合成、分解法，对于非特殊角，可采用相似三角形法求解，对于多力平衡，一般采用正交分解法．4．(10分)如图所示，倾角θ=30°、宽L=1m 的足够长的U 形光滑金属导轨固定在磁感应强度大小B=IT 、范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。

高考物理相互作用及其解题技巧及练习题(含答案)及解析

高考物理相互作用及其解题技巧及练习题(含答案)及解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1．（18分）如图所示，金属导轨MNC和PQD，MN与PQ平行且间距为L，所在平面与水平面夹角为α，N、Q连线与MN垂直，M、P间接有阻值为R的电阻；光滑直导轨NC 和QD在同一水平面内，与NQ的夹角都为锐角θ。

均匀金属棒ab和ef质量均为m，长均为L，ab棒初始位置在水平导轨上与NQ重合；ef棒垂直放在倾斜导轨上，与导轨间的动摩擦因数为μ（μ较小），由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止。

空间有方向竖直的匀强磁场（图中未画出）。

两金属棒与导轨保持良好接触。

不计所有导轨和ab棒的电阻，ef 棒的阻值为R，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，忽略感应电流产生的磁场，重力加速度为g。

（1）若磁感应强度大小为B，给ab棒一个垂直于NQ、水平向右的速度v1，在水平导轨上沿运动方向滑行一段距离后停止，ef棒始终静止，求此过程ef棒上产生的热量；（2）在（1）问过程中，ab棒滑行距离为d，求通过ab棒某横截面的电荷量；（3）若ab棒以垂直于NQ的速度v2在水平导轨上向右匀速运动，并在NQ位置时取走小立柱1和2，且运动过程中ef棒始终静止。

求此状态下最强磁场的磁感应强度及此磁场下ab棒运动的最大距离。

【答案】（1）Q ef＝；（2）q＝；（3）B m＝，方向竖直向上或竖直向下均可，x m＝【解析】解：（1）设ab棒的初动能为E k，ef棒和电阻R在此过程产生热量分别为Q和Q1，有Q+Q1=E k①且Q=Q1 ②由题意 E k=③得 Q=④（2）设在题设的过程中，ab棒滑行的时间为△t，扫过的导轨间的面积为△S，通过△S的磁通量为△Φ，ab棒产生的电动势为E，ab棒中的电流为I，通过ab棒某截面的电荷量为q，则E=⑤且△Φ=B△S ⑥电流 I=⑦又有 I=⑧由图所示，△S=d（L﹣dcotθ）⑨联立⑤～⑨，解得：q=（10）（3）ab棒滑行距离为x时，ab棒在导轨间的棒长L x为：L x=L﹣2xcotθ （11）此时，ab棒产生的电动势E x为：E=Bv2L x （12）流过ef棒的电流I x为 I x=（13）ef棒所受安培力F x为 F x=BI x L （14）联立（11）～（14），解得：F x=（15）有（15）式可得，F x在x=0和B为最大值B m时有最大值F1．由题意知，ab棒所受安培力方向必水平向左，ef棒所受安培力方向必水平向右，使F1为最大值的受力分析如图所示，图中f m为最大静摩擦力，有：F1cosα=mgsinα+μ（mgcosα+F1sinα）（16）联立（15）（16），得：B m=（17）B m就是题目所求最强磁场的磁感应强度大小，该磁场方向可竖直向上，也可竖直向下．有（15）式可知，B为B m时，F x随x增大而减小，x为最大x m时，F x为最小值，如图可知F2cosα++μ（mgcosα+F2sinα）=mgsinα （18）联立（15）（17）（18），得x m=答：（1）ef棒上产生的热量为；（2）通过ab棒某横截面的电量为．（3）此状态下最强磁场的磁感应强度是，磁场下ab 棒运动的最大距离是．【点评】本题是对法拉第电磁感应定律的考查，解决本题的关键是分析清楚棒的受力的情况，找出磁感应强度的关系式是本题的重点．2．质量m ＝5kg 的物体在20N 的水平拉力作用下，恰能在水平地面上做匀速直线运动．若改用与水平方向成θ＝37°角的力推物体，仍要使物体在水平地面上匀速滑动，所需推力应为多大？（g ＝10N/kg ，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）【答案】35.7N ；【解析】解：用水平力拉时，物体受重力、支持力、拉力和滑动摩擦力，根据平衡条件，有：f mg μ= 解得：200.450f mg μ=== 改用水平力推物体时，对物块受力分析，并建正交坐标系如图：由0X F =得：cos F f θ= ① 由0Y F =得：sin N mg F θ=+ ② 其中：f N μ= ③ 解以上各式得：35.7F N =【点睛】本题关键是两次对物体受力分析，然后根据共点力平衡条件列方程求解，注意摩擦力是不同的，不变的是动摩擦因数．3．如图所示,在倾角=30°的斜面上放一木板A,重为G A =100N,板上放一重为G B =500N 的木箱B,斜面上有一固定的挡板,先用平行于斜面的绳子把木箱与挡板拉紧,然后在木板上施加一平行斜面方向的拉力F,使木板从木箱下匀速抽出此时,绳子的拉力T=400N 。

高考物理最新力学知识点之相互作用经典测试题含答案解析(2)

高考物理最新力学知识点之相互作用经典测试题含答案解析(2)一、选择题1．互成角度的两个共点力，其中一个力保持恒定，另一个力从零开始逐渐增大，且方向保持不变。

则这两个共点力的合力 A ．一定逐渐增大B ．一定逐渐减小C ．可能先增大后减小D ．可能先减小后增大2．如图所示，一木块放在水平桌面上，受水平方向的推力1F 和2F 的作用，木块处于匀速直线运动状态，1F ＝10N ，2F ＝2N ，若撤去1F 的瞬间，则木块受到合力F 和摩擦力f 的大小、方向是（）A ．F ＝0；f ＝2N ，方向向右B ．F ＝10N ，方向向左；f ＝8N ，方向向左C ．F ＝10N ，方向向左；f ＝8N ，方向向右D ．F ＝0，f ＝03．一质量为中的均匀环状弹性链条水平套在半径为R 的刚性球体上，已知不发生形变时环状链条的半径为R/2，套在球体上时链条发生形变如图所示，假设弹性链条满足胡克定律，不计一切摩擦，并保持静止．此弹性链条的弹性系数k 为A 3(31)mg+ B 3(31)mg-C ．23(31)4mgRπ D ．23(31)2mgRπ+4．重为10N 的物体放在水平地面上，今用8N 的力竖直向上提物体，则物体所受到的合力为（） A ．2N 向下B ．2N 向上C ．18N 向上D ．05．一轻质弹簧原长为8 cm ，在4 N 的拉力作用下伸长了2 cm ，弹簧未超出弹性限度，则该弹簧的劲度系数为( ) A ．40 m/N B ．40 N/m C ．200 m/ND ．200 N/m6．如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m 1和m 2的木块1和2，中间用一原长为L ，劲度系数为k 的轻弹簧连接起来，木块与地面间的滑动摩擦因数均为μ.现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离为（）A ．1+L m g kμB ．()12+L m m g kμ+C ．2+L m g kμD ．1212+m m L g k m m μ⎛⎫⎪+⎝⎭7．如图，物块a 、b 和c 的质量相同，a 和b 、b 和c 之间用完全相同的轻弹簧S 1和S 2相连，通过系在a 上的细线悬挂于固定点O ；整个系统处于静止状态；现将细绳剪断，将物块a 的加速度记为a 1，S 1和S 2相对原长的伸长分别为∆x 1和∆x 2，重力加速度大小为g ，在剪断瞬间（）A ．a 1=gB ．a 1=3gC ．∆x 1=3∆x 2D ． ∆x 1=∆x 28．如图所示，一个重为5N 的大砝码，用细线悬挂在O 点，现在用力F 拉砝码，使悬线偏离竖直方向30°时处于静止状态，此时所用拉力F 的最小值为（）A ．8.65NB ．5.0NC ．4.3ND ．2.5N9．磁力棒是可拆卸类拼搭玩具。